首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

MADlib——基于SQL的数据挖掘解决方案(28)——图算法之单源最短路径

在数据挖掘领域中,图算法可应用到多种场合,以解决特定问题,如管道优化、路由选择、快递服务、网站通信等。 本篇介绍图的基本概念和表示方法,并简要说明一些常用的图算法。...如果图没有加权,可以用一个二进制位来表示两个图是否联通。 3.常用图算法 (1)图的遍历 图的遍历是指从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。...遍历操作是图的一种基本操作,图的许多操作都建立在遍历的基础之上。在遍历图时,为保证图中各顶点在遍历过程中被访问且仅一次,需要为每个顶点设计一个访问标记,设置一个数组,用于标识图中哪个顶点被访问过。...在Kruskal算法中,A 是一个森林,将权值进行排序,选取权值最小的边,若选取的边不形成回路,则为安全边,把它添加到正在生长的森林中。...若不存在这样的回路,算法将给出从源点 s 到图 G 的任意顶点 v 的最短路径 d[v]。Bellman-Ford算法寻找单源最短路径的时间复杂度为 ? 。

1K10

如何在图数据库中训练图卷积网络模型

但是,在某些使用情况下,当v(i)与v(i)之间的关系不仅仅可以由数据点v(i)的特征确定,还可以由其他数据点v(j)的特征确定。j)给出。...(见图1)对于具有多个隐藏层的GCN,水平和垂直传播将进行多次迭代。值得注意的是,每次执行水平传播时,顶点信息都会在图中进一步单跳传播。...在此示例中,水平传播执行了两次(步骤2和4),因此每个顶点的预测不仅取决于其自身的特征,而且还取决于距其2跳距离内的所有顶点的特征。...对于工业应用,图可以具有数亿个顶点和数十亿条边,这意味着在模型训练期间,邻接矩阵A,特征矩阵X和其他中间变量(图1)都可能消耗数TB的内存。...第一行将初始化包含图形中所有PAPER顶点的顶点集Papers。在下一个SELECT语句中,我们将从顶点集Papers开始,并遍历所有CITE边。

1.5K10
  • 您找到你想要的搜索结果了吗?
    是的
    没有找到

    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (311)-- 算法导论22.2 9题

    如果图中不存在欧拉路径,你需要首先检查是否存在欧拉路径。此外,这个代码假设图是连通的,如果不是连通的,你需要选择一个起始点,使得从该点出发可以遍历到所有其他顶点。...360智脑: 为了解决这个问题,我们可以使用深度优先搜索(DFS)算法来遍历图中的所有边,并确保每条边都被访问两次,且方向相反。...在DFS函数中,我们遍历当前顶点的所有边,如果边没有被访问过,我们就标记它为已访问,并在路径中添加下一个顶点。然后,我们递归地调用DFS函数来继续探索图。...选择一个起点:由于图是连通的,我们可以任意选择一个顶点作为起点。 2. 深度优先搜索(DFS):从起点开始进行深度优先搜索,每次访问一条未访问过的边,直到所有边都被访问过两次。...遍历图中的所有顶点,计算每个顶点的度数,并找出度数为奇数的顶点。 2. 如果有奇数度数的顶点,选择其中一个作为起点;如果没有,任选一个顶点作为起点。 3. 使用DFS遍历图,同时记录路径。

    7920

    图(graph) 原

    3、图的遍历 从图中某个顶点出发访问图中所有顶点,且使得每一顶点仅被访问一次,这一过程称之为图的遍历。 图的遍历是图的运算中最重要的运算,图的许多运算均以遍历为基础。...图的深度优先搜索遍历是一个递归过程,其特点是尽可能先对纵深方向的顶点进行访问。 对图进行深度优先搜索遍历时,按访问顶点的先后次序所得到的顶点序列称为该图的深度优先搜索遍历序列,简称为DFS序列。...图的深度优先搜索算法也可以使用堆栈以非递归的形式实现,使用堆栈实现深度优先搜索的思想如下: ⑴首先将初始顶点v入栈; ⑵当堆栈不为空时,重复以下处理: 栈顶元素出栈,若未访问, 则访问之并设置访问标志...图的广度优先搜索遍历是一个递归过程,其特点是尽可能先对横向的顶点进行访问。 对图进行广度优先搜索遍历时,按访问顶点的先后次序所得到的顶点序列,称为该图的广度优先搜索遍历序列,简称为BFS序列。...(3)创建并扩展一棵树,为它添加新的树枝。如Prim算法。 (4)创建并扩展一棵树,为它添加新的树枝,也可能从中删除一些树枝。 3.MST性质 无论上述那种类型的算法,均用到了最小生成树的如下性质。

    1.8K20

    数据结构:图

    图的遍历 图的遍历是指从图中的某一顶点出发,按照某种搜索方法沿着图中的边对图中的所有顶点访问一次且仅访问一次。...继续取出队头元素e,将h入队列....当最后取出队头元素h后,队列为空,从而循环自动跳出。遍历结果为abcdefgh。...又生成树T中所有边可以看做一个等价类,每次添加新的边的过程类似于求解等价类的过程,由此可以采用并查集的数据结构来描述T,从而构造T的时间复杂度为O(|E|log₂|E|) ,因此克鲁斯卡尔算法适合边稀疏而顶点多的图...最短路径 带权有向图G的最短路径问题,一般可分为两类:一是单源最短路径,即求图中某一个顶点到其他顶点的最短路径,可通过经典的Dijkstra算法求解;二是求每一对顶点间的最短路径,可通过Floyd-Warshall...DAG图进行拓扑排序的算法: 从DAG图中选择一个没有前驱的顶点并输出 从图中删除该顶点和所有以它为起点的有向边 重复前两步知道DAG图为空或当前图中不存在无前驱的顶点为止 image.png 拓扑排序的时间复杂度为

    2K41

    力扣1514——概率最大的路径

    本题主要和图的遍历求解最短路径相关,可以用 Dijkstra 或者 Bellman-Ford 算法进行解决。...指定两个节点分别作为起点 start 和终点 end ,请你找出从起点到终点成功概率最大的路径,并返回其成功概率。 如果不存在从 start 到 end 的路径,请 返回 0 。...Dijkstra 算法 定义概览 Dijkstra (迪杰斯特拉)算法是典型的单源最短路径算法,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止。...由于图中有 5 个顶点,按照步骤 1 需要遍历 4 次,第一次遍历的结果如下。 ? 第二次遍历的结果如下。 ? 以此类推可以得出完全遍历的结果。...本题主要和图的遍历求解最短路径相关,可以用 Dijkstra 或者 Bellman-Ford 算法进行解决。 有兴趣的话可以访问我的博客或者关注我的公众号、头条号,说不定会有意外的惊喜。

    52520

    数学建模--图论与最短路径

    基本步骤: 将所有顶点标记为未访问。 初始化源点到自身的距离为0,到其他所有顶点的距离为无穷大。 选择当前未访问的顶点中距离源点最近的顶点作为当前顶点,并更新其相邻顶点的距离值。...具体步骤如下: 初始化距离数组:首先,初始化所有顶点的距离值。源点到自身的距离设为0,其他所有顶点到源点的距离设为无穷大。 执行n-1次松弛操作:对每条边进行松弛操作,以更新最小距离。...执行第n次松弛操作:在完成上述n-1次松弛操作之后,再次遍历所有的边,并尝试通过这些边来进一步更新顶点的距离值。如果在这一步骤中发现有顶点的最短距离被更新了,则说明存在一个负权环。...返回结果:如果在第n次松弛操作中没有发现任何顶点的距离被更新,则说明不存在负权环;否则,存在负权环。...图染色算法在通信网络中也有重要应用,例如通过图染色可以实现多路径传输以避免冲突和拥塞。此外,还有许多其他高级算法如最大流算法、最小费用流算法等被用于不同场景下的网络优化。

    12910

    程序员必须要掌握的十大经典算法

    深度优先遍历图算法步骤: 1. 访问顶点v; 2. 依次从v的未被访问的邻接点出发,对图进行深度优先遍历;直至图中和v有路径相通的顶点都被访问; 3....若此时图中尚有顶点未被访问,则从一个未被访问的顶点出发,重新进行深度优先遍历,直到图中所有顶点均被访问过为止。...接着,退回一步,退到前一次刚访问过的顶点,看是否还有其它没有被访问的邻接顶点。如果有,则访问此顶点,之后再从此顶点出发,进行与前述类似的访问;如果没有,就再退回一步进行搜索。...迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决非负权有向图的单源最短路径问题,算法最终得到一个最短路径树。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。...对于不含负权的有向图,Dijkstra算法是目前已知的最快的单源最短路径算法。 算法步骤: 1.

    6.6K141

    数据结构-图结构

    连通图的连通分量只有一个,就是它本身。 从图的遍历角度来说,从连通图的任意顶点出发进行深度优先搜索或广度优先搜索,都可以访问到图中的所有顶点。...在邻接表中,第 i 个单链表中的节点表示依附于顶点 v_i 的边。 所谓依附于顶点 v_i 的边,对于有向图来说,就是以顶点 v_i 为尾的边。即从 v_i 指向其他顶点的边。 对于无向图来说。...先定义好图中顶点之间的连接关系,再使用邻接表结构创建图。...为什么不能直接顺序访问顶点数组vNodes[]中的每一个元素? 这里所讲的遍历是按照图的逻辑结构,也就是图中每个顶点之间的关系,对一个图的各个连通分量进行遍历。...图的遍历要求将图中每个顶点都不重不漏地访问一次,例如在遍历上图中的图结构时。

    39020

    数据结构与算法——图最短路径

    3.2 算法流程   (1)选择单源的起点作为遍历的起始点。   (2)采用深度优先搜索或者广度优先搜索的方式遍历图,在遍历同时记录可以到达终点的路径。   ...4 迪杰斯特拉(Dijkstra)算法 4.1 算法概述   Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的单源最短路径算法,用于计算某个顶点到其他所有顶点的最短路径。...(3)在Q中选择一个离源点s最近的顶点u(即dist[u]最小)加入到P中。并考察所有以点u为起点的边,对每一条边进行松弛操作。   (4)重复第3步,如果集合Q为空,算法结束。...最终得到的dist数组如下: 4.4 算法分析 复杂度:迪杰斯特拉(Dijkstra)算法适用于权值为非负的图的单源最短路径,使用最小堆时间复杂度是O(VLogV),用斐波那契堆的复杂度O(E+VlgV...Floyd算法在稠密图(邻接矩阵)和稀疏图(邻接表)中都可以使用。

    4.8K40

    数据结构高频面试题-图

    图的遍历深度优先搜索遍历(DFS)广度优先搜索遍历(BFS)2. 单源最短路径问题(Dijkstra算法)3. 拓扑排序4....邻接表:图的一种链式存储结构:对于图 G 中每个顶点 Vi,把所有邻接于 Vi 的顶点 Vj 链成一个单链表,这个单链表称为顶点 Vi 的邻接表。...路径长度:一条路径上经过的边的数量。 环:某条路径包含相同的顶点两次或两次以上。 有向无环图:没有环的有向图,简称DAG。...广度优先搜索遍历(BFS) 面试题参考[第三部分]:图的克隆、除法求职、行程重排 2. 单源最短路径问题(Dijkstra算法) 单源最短路径问题:给定一个起点S(源),求出其与所有顶点的最短路径。...算法思想: 从 DAG 图中选择一个 没有前驱(即入度为0)的顶点并输出。 从图中删除该顶点和所有以它为起点的有向边。 重复以上步骤,直到当前图中不存在无前驱的顶点。

    2.3K20

    【数据结构】图

    添加边关系的接口也会提供给外部,如果图是无向图,则可以外部指定边的默认权值为-1或者是0等等,由使用者来定义。 邻接表的每个顶点由后继指针,顶点下标,权值三部分组成。 4....(我们这里也是思维跳跃的想了想有向连通图下prim和kruskal的实现,但大部分情况下你从网上搜,没人会实现有向连通图下的这两种算法,95%的情况都是针对于无向连通图来求最小生成树进行使用。)...单源最短路径指的是选择一个出发点,从这个出发点到其他所有顶点的最短路径是什么,dijkstra和bellman-ford可以求出单源最短路径,但dijkstra只适用于权值为正的图,不能适用于携带负权值的图...总结bellman-ford的算法思想就是,以所有的顶点为起点向外松弛更新,至多循环n-1次即可求出所有顶点的单源最短路径 (遍历顶点的顺序可以变,但不管怎么变,bellman-ford都是可以求出来最短路径的...在实现代码时,需要额外判断的就是负权环,因为当图中存在负权环时,无论你继续暴力循环遍历多少次,遍历无数次都一样,每一次仍然能够进行松弛更新操作,因为只要有负权环,以某一个负权边连接的两个顶点的任意一个顶点为起点向外松弛更新

    12410

    程序员必须知道的十大基础实用算法及其讲解

    深度优先遍历图算法步骤:   1.访问顶点v;   2.依次从v的未被访问的邻接点出发,对图进行深度优先遍历;直至图中和v有路径相通的顶点都被访问;   3.若此时图中尚有顶点未被访问,则从一个未被访问的顶点出发...,重新进行深度优先遍历,直到图中所有顶点均被访问过为止。   ...接着,退回一步,退到前一次刚访问过的顶点,看是否还有其它没有被访问的邻接顶点。如果有,则访问此顶点,之后再从此顶点出发,进行与前述类似的访问;如果没有,就再退回一步进行搜索。...迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决非负权有向图的单源最短路径问题,算法最终得到一个最短路径树。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。   ...这个算法也可以在一个图中,找到从一个顶点s到任何其他顶点的最短路径。对于不含负权的有向图,Dijkstra算法是目前已知的最快的单源最短路径算法。

    1K80

    干货 | 数据结构之图论基础

    本质使用二维数列A[n][n]表示由n个顶点构成的图,其中每个单元,各自负责描述一对顶点之间可能存在的邻接关系,故此得名。 若图为无权图,则A[i][j]联通的情况下赋值为1。...为了插入新的顶点,顶点集向量V[]需要添加一个元素;边集向量E[][]也需要增加一行,且每行都需要添加一个元素,删除也是一样,单次操作的耗时为O(n)。这也是这种向量结构的不足。...广度优先搜索 在遍历的过程中,我们相当于图转化为一个树,每个节点假设都有一个固定的深度,BFS的操作就是每次遍历的时候都先将同一深度的节点遍历完后再进行下一层的遍历。...,保证了先将k层的遍历完后,再进行k+1层的遍历。...每一次递归,都先将当前节点v标记为DISCOVERED(已发现)状态,再逐一核对其各邻居u的状态并做相应处理。

    63921

    图的最短路径算法

    ) 常用算法 Dijkstra最短路算法(单源最短路) 图片例子和史料来自:http://blog.51cto.com/ahalei/1387799 算法介绍: 迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决赋权有向图或者无向图的单源最短路径问题...该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。 指定一个起始点(源点)到其余各个顶点的最短路径,也叫做“单源最短路径”。例如求下图中的1号顶点到2、3、4、5、6号顶点的最短路径。 ?...Bellman–Ford算法(解决负权边问题) 思想: bellman-ford算法进行n-1次更新(一次更新是指用所有节点进行一次松弛操作)来找到到所有节点的单源最短路。...bellman-ford的一个优势是可以用来判断是否存在负环,在不存在负环的情况下,进行了n-1次所有边的更新操作后每个节点的最短距离都确定了,再用所有边去更新一次不会改变结果。...另外需要注意的是:Floyd-Warshall算法不能解决带有“负权回路”(或者叫“负权环”)的图,因为带有“负权回路”的图没有最短路。例如下面这个图就不存在1号顶点到3号顶点的最短路径。

    3.1K10

    【数据结构与算法】递归全流程详细剖析 | 详解图的深度优先遍历

    并使用递归的方式来完成数据结构图的深度优先遍历 个人主页: 大数据小禅 图的遍历与递归 1. 递归初体验 1.1 使用递归实现阶乘操作 2....访问0的相邻节点,1跟2,发现1不存在数组中,调用dfs(1),这个时候dfs(0)挂起先执行dfs(1) 数组下标为1的地方设置为true,把1添加进List,遍历节点1的相邻节点 0,3,4。...调用到dfs(5)的时候发现5的所有相邻顶点都访问过了。 表示对于dfs(5)的调用for循环已经结束了,下面没有其他逻辑了。这个时候就要返回上一次递归调用的过程dfs(6)了。...上次对dfs(6)执行到了遇到了5这个节点的时候就进行递归调用了,而5这个顶点已经结束调用,对于6这个顶点也是遍历完了。...调用完dfs(4),其相邻的顶点也已经被遍历完了,这个时候继续往回退,直到dfs(0)执行完相应顶点逻辑。到这里就遍历完成。 遍历结果 [0, 1, 3, 2, 6, 5, 4]

    86930

    图结构

    邻接表 邻接矩阵需要为每个顶点都分配n个边的空间,其实有很多边都是不存在,会造成空间的一定损失. 邻接表的实现只关心存在的边,不关心不存在的边。因此没有空间浪费,邻接表由数组+链表组成 ?...我们可以看到,这样的访问策略是优先往纵向挖掘深入,而不是对一个结点的所有邻接结点进行横向访问。 显然,深度优先搜索是一个递归的过程 深度优先遍历算法步骤 访问初始结点v,并标记结点v为已访问。...查找结点v的第一个邻接结点w。 若w存在,则继续执行4,如果w不存在,则回到第1步,将从v的下一个结点继续。 若w未被访问,对w进行深度优先遍历递归(即把w当做另一个v,然后进行步骤123)。...类似于一个分层搜索的过程,广度优先遍历需要使用一个队列以保持访问过的结点的顺序,以便按这个顺序来访问这些结点的邻接结点 广度优先遍历算法步骤 访问初始结点v并标记结点v为已访问。...若结点u的邻接结点w不存在,则转到步骤3;否则循环执行以下三个步骤: 1 若结点w尚未被访问,则访问结点w并标记为已访问。

    73520

    10大计算机经典算法「建议收藏」

    深度优先遍历图算法步骤: 1. 访问顶点v; 2. 依次从v的未被访问的邻接点出发,对图进行深度优先遍历;直至图中和v有路径相通的顶点都被访问; 3....若此时图中尚有顶点未被访问,则从一个未被访问的顶点出发,重新进行深度优先遍历,直到图中所有顶点均被访问过为止。...接着,退回一步,退到前一次刚访问过的顶点,看是否还有其它没有被访问的邻接顶点。如果有,则访问此顶点,之后再从此顶点出发,进行与前述类似的访问;如果没有,就再退回一步进行搜索。...迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决非负权有向图的单源最短路径问题,算法最终得到一个最短路径树。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。...对于不含负权的有向图,Dijkstra算法是目前已知的最快的单源最短路径算法。 算法步骤: 1.

    4.3K10

    数据分析师不可不知的10大基础实用算法及其讲解

    深度优先遍历图算法步骤: 1. 访问顶点v。 2. 依次从v的未被访问的邻接点出发,对图进行深度优先遍历;直至图中和v有路径相通的顶点都被访问。 3....若此时图中尚有顶点未被访问,则从一个未被访问的顶点出发,重新进行深度优先遍历,直到图中所有顶点均被访问过为止。...接着,退回一步,退到前一次刚访问过的顶点,看是否还有其它没有被访问的邻接顶点。如果有,则访问此顶点,之后再从此顶点出发,进行与前述类似的访问;如果没有,就再退回一步进行搜索。...迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决非负权有向图的单源最短路径问题,算法最终得到一个最短路径树。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。...对于不含负权的有向图,Dijkstra算法是目前已知的最快的单源最短路径算法。 算法步骤: 1.

    1.2K80

    HAWQ + MADlib 玩转数据挖掘之(十)——图算法之单源最短路径

    常用的图算法 (1)图的遍历         图的遍历是指从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。...在遍历图时,为保证图中各顶点在遍历的过程中访问且仅一次,需要为每个顶点设计一个访问标记,设置一个数组,用于标示图中每个顶点被访问过,它的初始值全部为0,表示顶点均未被访问过;某个顶点被访问后,将相应访问标志数组中的值设为...另外,还给定 V 中的一个顶点,称为源。现在我们要计算从源到所有其他各顶点的最短路径长度。这里的长度是指路上各边权之和。这个问题通常称为单源最短路径问题。...Bellman-Ford算法能在更普遍的情况下(存在负权边)解决单源点最短路径问题。对于给定的带权(有向或无向)图 G=(V,E), 其源点为s,加权函数 w是 边集 E 的映射。...对图G运行Bellman-Ford算法的结果是一个布尔值,表明图中是否存在着一个从源点s可达的负权回路。若不存在这样的回路,算法将给出从源点s到 图G的任意顶点v的最短路径d[v]。

    1.4K60
    领券