本文實例講述了Python數據結構與算法之圖的基本實現及迭代器。分享給大家供大家參考,具體如下:
這篇文章參考自《復雜性思考》一書的第二章,并給出這一章節里我的習題解答。
(這書不到120頁紙,要賣50塊!!,一開始以為很厚的樣子,拿回來一看,尼瑪。。。。。代碼很少,給點提示,然后讓讀者自己思考怎么實現)
先定義頂點和邊
class Vertex(object): def __init__(self, label=''): self.label = label def __repr__(self): return 'Vertex(%s)' % repr(self.label) # __repr__返回表達式, __str__返回可閱讀信息 __str__=__repr__ # 使其指向同一個函數class Edge(tuple): # 繼承自建tuple類型并重寫new方法 def __new__(cls, e1, e2): return tuple.__new__(cls, (e1,e2)) def __repr__(self): return "Edge(%s, %s)" % (repr(self[0]), repr(self[1])) __str__ = __repr__
創建頂點和邊的方法如下
if __name__=="__main__": # 創建兩個頂點一條邊 v = Vertex('v') w = Vertex('w') e = Edge(v,w)# print e # 將頂點和邊放入圖中 g = Graph([v,w],[e])# print g創建一個基本的圖類:
# 通過字典的字典實現圖的結構class Graph(dict): def __init__(self, vs=[], es=[]): """ 建立一個新的圖,(vs)為頂點vertices列表,(es)為邊緣edges列表 """ for v in vs: self.add_vertex(v) for e in es: self.add_edge(e) def add_vertex(self,v): """ 添加頂點 v: 使用字典結構""" self[v] = {} def add_edge(self, e): """ 添加邊緣 e: e 為一個元組(v,w) 在兩個頂點 w 和 v 之間添加成員e ,如果兩個頂點之間已有邊緣,則替換之 """ v, w = e # 由于一條邊會產生兩個項目,因此該實現代表了一個無向圖 self[v][w] = e self[w][v] = e練習2-2解答:圖的一些基本操作
def get_edge(self,v1, v2): """ 接收兩個頂點,若這兩個頂點之間右邊則返回這條邊,否則返回None """ try: return self[v1][v2] except: return None def remove_edge(self,e): """ 接受一條邊,并且刪除圖中該邊的所有引用 """ v, w = e self[v].pop(w) self[w].pop(v) def vertices(self): """ 返回圖中所有頂點的列表 """ return self.keys() def edges(self): """ 返回圖中邊的列表 """ es = set() # 為了避免返回重復的邊,設為集合 for v1 in self.vertices(): for v2 in self.vertices(): es.add(self.get_edge(v2, v1)) es.discard(None) # 若集合中存在None元素,則刪除 return list(es) """ 利用圖的字典結構獲得所有邊 es = [] for v in self.vertices(): es.extend(self[v].values()) es = list(set(es)) return es """ def out_vertices(self,v): """ 接受一個Vertex并返回鄰近頂點(通過一條邊連接到給定節點的節點)的列表 """ return self[v].keys() def out_edges(self,v): """ 接受一個Vertex并返回連接到給定節點的邊的列表 """ return self[v].values() def add_all_edges(self,vs=None): """ 從一個無邊的圖開始,通過在各個頂點間添加邊來生成一個完全圖 輸入為目標頂點的列表,如果為None,則對所有的點進行全聯結 """ if vs == None: vs = self.vertices() for v1 in vs: for v2 in vs: if v1 is v2 : continue # 假設不存在單頂點連通 self.add_edge(Edge(v1,v2))
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