Обход Графа C#

этот алгоритм отлично справляется с обходом узлов на графике.

Dictionary<Node, bool> visited = new Dictionary<Node, bool>();

Queue<Node> worklist = new Queue<Node>();

visited.Add(this, false);

worklist.Enqueue(this);

while (worklist.Count != 0)
{
    Node node = worklist.Dequeue();

    foreach (Node neighbor in node.Neighbors)
    {
        if (!visited.ContainsKey(neighbor))
        {
            visited.Add(neighbor, false);
            worklist.Enqueue(neighbor);
        }
    }
}

Я могу использовать это, чтобы найти целевой узел в графе. В извлекает список (или соз) элементы рабочего списка обрабатывается. Как только я найду цель, как я могу вернуть полный путь к узлу?

обновление Я пытаюсь понять, как изменить путь к корню. Метод вызывается на корневом узле, после этого у детей может быть два родителя, поэтому он не является так же просто, как вызов родительского свойства на каждом узле и перемещение обратно.

цель метода-найти путь, а не перебирать все узлы или проверить, существует ли узел.

8
c# graph traversal

5 ответов

следите за узлами предшественника. В простой реализации, это словарь, и обычно обозначается как π в псевдо-код:

Dictionary<Node, bool> visited = new Dictionary<Node, bool>();
Dictionary<Node, Node> π = new Dictionary<Node, Node>();

Queue<Node> worklist = new Queue<Node>();

visited.Add(this, false);

worklist.Enqueue(this);

while (worklist.Count != 0)
{
    Node node = worklist.Dequeue();

    foreach (Node neighbor in node.Neighbors)
    {
        if (!visited.ContainsKey(neighbor))
        {
            visited.Add(neighbor, false);
            π.Add(neighbor, node);
            worklist.Enqueue(neighbor);
        }
    }
}

затем вы можете перебирать эти предшественники, чтобы отследить путь от любого узла, скажем e:

while (π[e] != null) {
    Console.WriteLine(e);
    e = π[e];
}
9

Я попытался использовать этот фрагмент, чтобы получить альтернативные пути от вершины (вершины в моем коде), используя источник и судьбу, но просто не работает...

public String EncontrarMenorCaminho(Vertice o, Vertice d)
        {
            Dictionary<Vertice, bool> visited = new Dictionary<Vertice, bool>();
            Dictionary<Vertice, Vertice> previous = new Dictionary<Vertice, Vertice>();
            Queue<Vertice> worklist = new Queue<Vertice>();
            String operacao = "Registro de operações realizadas:\r\n\r\n";

            visited.Add(o, false);
            worklist.Enqueue(o);
            while (worklist.Count != 0)
            {
                Vertice v = worklist.Dequeue();
                foreach (Vertice neighbor in EncontrarVizinhos(v))
                {
                    if (!visited.ContainsKey(neighbor))
                    {
                        visited.Add(neighbor, false);
                        previous.Add(neighbor, v);
                        worklist.Enqueue(neighbor);
                    }
                }
            }

            if (previous.Count > 0)
            {
                for (int p = 0; p < previous.Count; p++)
                {
                    Vertice v1 = previous.ElementAt(p).Key;
                    Vertice v2 = previous.ElementAt(p).Value;
                    EncontrarAresta(v1, v2).Selecionado = true;
                    EncontrarAresta(v2, v1).Selecionado = true;
                    operacao += v1.Info.ToString() + "x" + v2.Info.ToString() + "\r\n";
                }
            }

            List<Vertice> grupos = new List<Vertice>();

            foreach (Aresta a in ArestasSelecionadas())
            {
                if (!grupos.Contains(a.Origem)) grupos.Add(a.Origem);
            }

            foreach (Vertice v in grupos)
            {
                int menorpeso = this.infinito;
                foreach(Vertice vz in EncontrarVizinhos(v))
                {
                    Aresta tmp = EncontrarAresta(v,vz);
                    if (tmp.Selecionado == true && tmp.Peso < menorpeso)
                    {
                        menorpeso = tmp.Peso;
                    }
                    else
                    {
                        tmp.Selecionado = false;
                    }
                }

            }




            DesenharMapa();

            return operacao;

в основном операция получает все отмеченные ребра (Selecionado = true) и проверяет снова, если необходимо продолжить выбор...

в этом примере я хочу получить кратчайший путь от vertext 'N' до вершины 'Q':

см. предварительный просмотр изображения здесь: enter image description here

1

является ли" это", то есть текущий экземпляр," корнем " графика, если такая вещь существует?

является ли граф циклическим или ациклическим? Боюсь, я не знаю всех терминов для теории графов.

вот что мне действительно интересно:

A -> B -> C ------> F
     B -> D -> E -> F

вот мои вопросы:

  • это произойдет?
  • может ли "это" в вашем коде когда-либо начинаться с B?
  • каким будет путь к F?

если график никогда не соединяется вместе, когда он разделился, не содержит циклов, и "это" всегда будет корнем/началом графика, простой словарь будет обрабатывать путь.

Dictionary<Node, Node> PreNodes = new Dictionary<Node, Node>();

для каждого узла, который вы посещаете, добавьте соседний узел в качестве ключа, а узел был соседом в качестве значения. Это позволит вам, как только вы найдете целевой узел, вернуться назад, чтобы получить обратный путь.

другими словами, словарь для графика выше, после полного пересечение будет:

B: A
C: B
D: B
E: D
F: C (or E, or both?)

чтобы найти путь к E-узлу, просто вернитесь:

E -> D -> B -> A

который дает вам путь:

A -> B -> D -> E
0

поскольку вы не отслеживаете путь к "текущему" узлу во все времена, вам придется построить это, когда вы найдете цель. Если ваш класс узла имеет родительское свойство, вы можете легко отследить дерево, чтобы построить полный путь.

0

Питер почти прав. Я не думаю, что вы можете сохранить ссылку на родительскую вершину в классе node, потому что она изменяется в зависимости от вершины, с которой вы начинаете свой первый поиск ширины. Вам нужно создать родительский словарь с ключами, являющимися узлами, и значениями, являющимися родительскими узлами. Когда вы посещаете каждую вершину (но перед обработкой), вы добавляете родителей в словарь. Затем вы можете подняться по родительскому пути обратно к корневой вершине.

0