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【数据结构】图论基础

在无向图中,边表示双向关系;在有向图中,边表示单向关系。 有向图(Directed Graph, Digraph): 在有向图中,边是有方向的,表示从一个顶点指向另一个顶点的单向连接。...邻接表(Adjacency List): 对每个顶点,维护一个链表(或数组)来存储与之相邻的顶点列表,适合稀疏图。...边集列表(Edge List): 直接列出图中所有的边,用边的起点和终点来描述,适合图的遍历或算法中的具体操作。...图的相关基本概念 在理解图的结构和操作时,有一些与图密切相关的概念有助于更好地分析和处理图的算法和应用。 1. 路径(Path) 路径是在图中从一个顶点到另一个顶点的行进序列,它由一系列边和顶点组成。...二分图(Bipartite Graph) 二分图是一种特殊的图,可以将顶点集合分为两个不相交的子集,且所有边都连接两个不同子集中的顶点,而子集中没有内部连接。 7.

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离散数学图论

值得注意的是,V1、V2之间不一定全都有关系,只要满足可以分开就是bipartite的。我们称(V1,V2)是V的bipartition。...图的adjacency list表示法:列出图的所有顶点在左侧,右侧列出相邻的顶点。有向图中则左侧列出起始点,右侧为终点。...对于一个连通的、顶点数至少=2的多重图,它有欧拉回路当且仅当每个顶点的度都为偶数。而这样的多重图有欧拉道路而非欧拉回路则当且仅当它有两个度为奇数的顶点。...欧拉公式:对于连通平面图,e为边数,v为顶点数,r是region数,满足关系v+r-e=2。 欧拉公式往往和顶点的度结合起来问问题,要记得顶点的度之和=2e这一基本事实。...如图所示是很典型的例子,其中环是一条边,故仅经过一次即可;左侧有一条单边,则应该经过后直接返回。

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    C++ 图进阶系列之剖析二分图的染色算法和匈牙利算法

    染色算法 二分图的定义已经说明,图中存在二个独立的子集,为了区分这两个子集,可以给其中一个子集中的顶点染上红色,另一个子集中的顶点染上蓝色。具体是什么颜色并不重要,只要能区分就可以。...使用染色算法判定的流程如下: 从编号为1的顶点开始,给其染上红色,标记为红色子集中的成员。 找到编号1的相邻顶点2和6。因同一个子集中的顶点之间不能有边连接。...编号为2和6的顶点不可能和编号 为1的顶点为同一个子集,所以编号2和6的顶点只可能存在于另一个子集中,故标记为蓝色。 找到与编号2相邻的顶点3,根据二分图的定义,编号为3的顶点只可能染上红色。...同理,与编号6相邻的顶点5也只可能染上红色。 编号为4的顶点是编号为3和5的邻接顶点。显然,只能染上蓝色。...简化操作,顶点的编号值即为其存储位置编号 this->allVertexs.push_back(NULL); } /* *添加顶点,返回顶点的编号。

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    Python 图_系列之基于邻接炬阵实现广度、深度优先路径搜索算法

    (顶点1)到(顶点2)之间的边有两个方向(双向箭头),称为双向边。 城市与城市之间的关系为双向边。 权重: 边上可以附加值信息,附加的值称为权重。有权重的边用来描述一个顶点到另一个顶点的连接强度。...find_vertexs( ):查询所有顶点信息。 find_path( fv,tv):查找.从一个顶点到另一个顶点之间的路径。 2....,最多只能有 nums 个节点 self.vert_list = [] # 二维列表,存储顶点及顶点间的关系(权重) # 初始权重为 0 ,表示节点与节点之间还没有建立起关系...二维列表 matrix 保存顶点与顶点之间的关系数据。 queue_stack 使用列表模拟队列或栈,用于后续的广度搜索和深度搜索。 怎么使用列表模拟队列或栈?...查询节点之间的关系 ''' 迭代节点与节点之间的关系(边) ''' def find_vertexes(self): for tmp_v in self.vert_list

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    Python 图_系列之基于实现无向图最短路径搜索

    ,并不适合于开发环境,因顶点本身是具有特定的数据含义(如,可能是城市、公交车站、网址、路由器……),且以上存储方案让顶点和其相邻顶点的信息过度耦合,在实际运用时,会牵一发而动全身。...怎么使用列表模拟队列或栈? 列表有 append()、pop() 2 个很价值的方法。 append() 用来向列表中添加数据,且每次都是从列表最后面添加。...当搜索到 C2 时,没有后序顶点,此时队列没有压入操作。 当 搜索到 E4 时,E4 有 2 个后序顶点 C2、F5,因 C2 已经压入过,所以仅压入 F5。...self): return [str(ver) for ver in self.vert_list.values()] 添加顶点与相邻顶点的关系:此方法属于一个封装方法,本质是调用顶点自身的添加相邻顶点方法...,", weight) 输出结果: -----------顶点及顶点之间的关系------------- 与 A 顶点相邻的顶点有:[('B', 1), ('D', 1)] 与 B 顶点相邻的顶点有:

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    GraphX编程指南-官方文档-整理

    如果不提供顶点或边的条件,在subgraph 操作中默认为 真 。 mask操作返回一个包含输入图中所有的顶点和边的图。这可以用来和subgraph一起使用,以限制基于属性的另一个相关图。..., VD, Option[U]) => VD2): Graph[VD2, ED] } 该 joinVertices运算符连接与输入RDD的顶点,并返回一个新的图,新图的顶点属性是通过用户自定义的...(即graph.pregel(list1)(list2))。...它解析了一个以下形式的邻接列表(源顶点ID,目的地顶点ID)对,忽略以#开头的注释行: 1234 # This is a comment2 14 11 2 它从指定的边创建了一个图表,自动边中提到的任何顶点...,在子图中运行的页面排名算法,然后终于返回与顶级用户相关的属性。

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    networkx是什么

    图是由顶点、边和可选的属性构成的数据结构,顶点表示数据,边是由两个顶点唯一确定的,表示两个顶点之间的关系。顶点和边也可以拥有更多的属性,以存储更多的信息。...为了表示复杂的关系,通常会为边增加一个权重weight属性;为了表示关系的类型,也会设置为边设置一个关系属性。...视图,该视图是结点的相邻的顶点和顶点的属性,用于显示用于存储与顶点相邻的顶点的数据,这是一个只读的字典结构,Key是结点,Value是结点的属性数据。...2、edges 图的边是由边的两个顶点唯一确定的,边还有一定的属性,因此,边是由两个顶点和边的属性构成的: list1=[(1,2,{"name":"hh"}),(2,3,{"name":"xx"})...#1、查看结点得相邻结点: #返回顶点1的相邻顶点,g[n]表示图g中,与顶点n相邻的所有顶点 list1=[(1,2,{"name":"hh"}),(2,3,{"name":"xx"}),(1,4,{

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    使用PolyGen和PyTorch生成3D模型

    它是一种通用算法,不会对3D模型的面或占用进行建模,因此无法仅使用PointNet来生成3D-R2N2采用的体素方法将我们都熟悉的2D卷积扩展到3D,并通过自然地从RGB图像生成水密网格。...拓扑修改网络(TMN)通过另一个两个新阶段在Pixel2Mesh上进行迭代:变形修改阶段(用于补偿会增加模型重建误差的错误面孔) )和边界优化阶段。 ?...对于三角形面,此列表的长度为3个索引。对于n形面,此列表的长度是可变的。原始数据集非常大,因此为了节省时间,我在此处为您的实验提供了数据集的一个更轻量级,经过预处理的子集。...该子集仅包含来自5个形状类别的模型,并且转换为n形后的顶点少于800个(如下所述)。 为了使序列建模方法起作用,必须以受限的确定性方式表示数据,以消除尽可能多的可变性。...给定长度N的扁平顶点序列Vseq,其目标是在给定模型参数的情况下最大化数据序列的对数似然性: ?

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (309)-- 算法导论22.2 7题

    二分图是一种特殊的图,其顶点可以分成两个互不重叠的子集,使得图中的每一条边连接的两个顶点分别属于这两个不同的子集。在这个问题中,摔跤手可以视为图的顶点,竞争关系可以视为图的边。...智谱清言: 这个问题可以通过检测给定的竞争关系图是否是一个二分图来解决。二分图是一种特殊的图,其中顶点集可以被划分为两个不相交的子集,使得每条边都只连接这两个子集中的一个顶点。...kimi: 这个问题可以通过图论中的两色图理论来解决。如果一个图是二分图,那么它可以被划分为两个互不相交的子集,使得图中的每条边都连接着两个不同子集中的顶点。...在摔跤手的例子中,我们可以将"娃娃脸"和"高跟鞋"看作是两个不同的子集。 以下是解决这个问题的算法步骤: 1. 将摔跤手表示为图中的节点。 2. 根据给定的竞争关系链表构建图的邻接表。 3....• 如果竞争对手已被染色且颜色与当前摔跤手相同,则表示无法完成划分,返回 false。 • 如果当前摔跤手已经被染色,直接返回其颜色是否与目标颜色相同。

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    【图论】简单 概念 及 公式 入门 ( 完全图 | 二部图 | 连通图 | 欧拉回路 | 哈密顿圈 | 平面图 | 欧拉定理 )

    、 二部图 二部图概念 : 1.条件 1 : 图 G 的顶点集划分为两个非空子集 X 和 Y ; 2.条件 2 : 一条边 有一个端点 在 X 中 , 另一个端点在 Y 中 ; 3....: 简单二部图 G=(X \cup Y, E) 2.条件 2 : 如果 X 中的 每个顶点 与 Y 中的每个顶点都有边连接 ; 3.结论 : 满足上述条件 的 二部图 G , 称为完全二部图...V_2, \cdots , V_n\} ; 条件 2 : 两个顶点 属于 同一个 子集 , 当且仅当 它们 在 G 中连通 ; 满足上述条件 : 称 每个子图 G[V_i] 是 图 G..., r 是面数 ; 欧拉公式 : v - e + r = 2 ( 该公式 是 顶点 边 面 之间的关系 , 没有面的度数 ) 面的度数之和 是 2e , 可以与上面组成方程组 , 前提是...每个面都由奇数条线段围成 ; 证明 : ① 用反证法 , 假设存在这样的多面体 H , 其面数 是 奇数 , 每个面 都有 奇数条线段围成 ; 将空间中的多面体 与 平面中的平面图 建立一一对应关系

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    (int v, int w) { adj[v].push_back(w); } 图的广度优先遍历及应用 如图所示:,从源点2开始且标记访问,与2相邻的0,3入队,并标记已经访问过。...结束后,0出队,与0相邻的1,入队,由于2已经标记访问过了,不在入队。3也是如此。遍历结果2,0,3,1. ?...如在上图中,是存在0->2->0这样的环。3->3的环。当且仅当存在一条后向边才可以认为图中有环。后向边(u,v)是指节点u连接到其在深度优先搜索树中的一个祖先节点v这样的一条边。...使用图的每一个顶点创建子集。parent数组的所有元素都初始化为-1(意味着每个槽就是一个子集)。如果两个顶点都在同样的子集,就可以找到一个循环。 0 1 2 -1 -1 -1 现在逐个处理每条边。...胃酸法:开始对任意一未染色的顶点染色,之后判断其相邻的顶点中,若未染色则将其染上和相邻顶点不同的颜色, 若已经染色且颜色和相邻顶点的颜色相同则说明不是二分图,若颜色不同则继续判断,bfs和dfs可以搞定

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    重学数据结构(七、图)

    在线性表中,数据元素之间仅有线性关系,每个数据元素只有一个直接前驱和一个直接后继;在树形结构中,数据元素之间有着明显的层次关系,并且每一层中的数据元素可能和下一层中的多个元素(即其孩子结点)相关,但只能和上一层中一个元素...(即其双亲结点)相关; 而在图结构中,结点之间的关系可以是任意的,图中任意两个数据元素之间都可能相关。...这些权可以表示从一个顶点到另一个顶点的距离或耗费。这种带权的图通常称为网。...既然图所描述的是这些顶点各自对应的元素之间的二元关系,故可以很自然地将任意一对元素 u 和 v 之间可能存在二元关系与矩阵 A 中对应的单元 A[u, v]对应起来: 1 或 true 表示存在关系,...和树的遍历类似,图的遍历也是从图中某一顶点出发,按照某种方法对图中所有顶点访问且仅访问一次。

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    数据结构(十):最小生成树

    生成树存在多种,其中权值之和最小的生成树即为最小生成树。 最小生成树保证最小权值是固定的,但是最小生成树可能有多个。 若 ? 为最小生成树 ? 的一个真子集,即 ?...的顶点集合和边集合都是 ? 的顶点和边集合的子集,构造过程为向 ? 中添加顶点和边,添加的原则有两种: 选择 ? 的边集合外,权值最小的边,加入到 ?...,使用快排 sort 完成对边集合的排序,使用 origin 函数返回每个子图的根。...= index: index = vertices[index] return index 该函数返回顶点 index 所属子图的根顶点,其中 vertices[index] 位置上存储的是顶点...扩张过程中选择的顶点,是距离子图最近的顶点,即与子图中顶点形成的边是权值最小的边。

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    networkx(图论)是什么

    图是由顶点、边和可选的属性构成的数据结构,顶点表示数据,边是由两个顶点唯一确定的,表示两个顶点之间的关系。顶点和边也可以拥有更多的属性,以存储更多的信息。...为了表示复杂的关系,通常会为边增加一个权重weight属性;为了表示关系的类型,也会设置为边设置一个关系属性。...图属性 图的属性主要是指相邻数据,节点和边 1、adj ajd返回的是一个AdjacencyView视图,该视图是结点的相邻的顶点和顶点的属性,用于显示用于存储与顶点相邻的顶点的数据,这是一个只读的字典结构...#1、查看结点得相邻结点: #返回顶点1的相邻顶点,g[n]表示图g中,与顶点n相邻的所有顶点 list1=[(1,2,{"name":"hh"}),(2,3,{"name":"xx"}),(1,4,{...,且仅经过一次,这条路径称为欧拉路径.如果起点和终点同一点,则为欧拉回路 # 无向图:每个顶点的度数都是偶数则存在欧拉回路 # 有向图:每个顶点的入度都等于出度则存在欧拉回路 DG = nx.DiGraph

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    数据结构高频面试题-图

    树与图的关系:树的定义:有且只有一个结点的入度为0,其他节点的入度为1。树是一个无向连通图,其中任何两个顶点只通过一条路径连接。 换句话说,一个任何没有简单环路的连通图都是一棵树。 ?...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。...优化思路:动态规划 广度优先搜索对应的最短路径:在执行广度优先搜索时,会自动查找从一个顶点到另一个相邻顶点的最短路径。...图中的每个节点都包含它的值 val(Int) 和其邻居neighbors的列表(list[Node])。 提示:必须将给定节点的拷贝作为对克隆图的引用返回。...要学习课程 3,你应该先完成课程 1 和课程 2。并且课程 1 和课程 2 都应该排在课程 0 之后。 因此,一个正确的课程顺序是 [0,1,2,3] 。另一个正确的排序是 [0,2,1,3] 。

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    【翻译】图解Janusgraph系列-缓存(Janusgraph Caching)

    2 Transaction-Level 缓存 在一个打开的事务中,JanusGraph维护着两个缓存: Vertex 缓存:缓存访问的顶点及其邻接列表(或其子集),以便后续访问在同一事务中明显更快。...2.1 Vertex 缓存 顶点缓存包含顶点及其在特定事务中检索的邻接列表的子集。此高速缓存中维护的最大顶点数等于事务高速缓存大小。如果事务工作负载是迭代遍历,则顶点缓存将显着加快速度。...换句话说,具有大邻接列表(即许多入射边缘)的顶点将比具有较小列表的顶点消耗更多空间。 此外,请注意,修改后的顶点固定在缓存中,这意味着它们无法被驱逐,因为这将导致失去其更改。...3 Database Level 缓存 数据库级高速缓存在多个事务中并且在单个事务的持续时间之外保留邻接列表(或其子集)。数据库级缓存由数据库中的所有事务共享。...如果有多个JanusGraph实例访问存储后端,则应将时间设置为修改图形的另一个 JanusGraph实例与查看数据的JanusGraph实例之间允许的最长时间。

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    程序员必须掌握的八种数据结构

    数据结构的优良将直接影响着我们程序的性能;常用的数据结构有:数组(Array)、栈(Stack)、队列(Queue)、链表(Linked List)、树(Tree)、图(Graph)、堆(Heap)、散列表...(Hash)等; 1.2 数据结构的分类 1.2.1 排列方式 1)集合 集合:数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外,别无其他关系; 2)线性结构 线性结构:数据结构中的元素存在一对一的相互关系...; 3)树形结构 树形结构:数据结构中的元素存在一对多的相互关系; 4)图形结构 图形结构:数据结构中的元素存在多对多的相互关系; 1.2.2 逻辑结构 数据结构按逻辑上划分为线性结构与非线性结构; 线性结构...,每个节点包含两个部分,一个用于存储元素的数据,名叫数据域,另一个则指向下一个相邻节点地址的指针,名叫指针域;根据链表的指向不同可分为单向链表、双向链表、循环链表等;我们本章介绍的是单向链表,也是所有链表中最常见...1.2.4 队列 队列(Queue):队列与栈一样,也是一种线性表,其限制是仅允许在队列的一端进行插入,而在表的另一端进行删除。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (328)-- 算法导论22.5 4题

    ,该算法用于计算强连通分量 // 返回一个映射,键为强连通分量的编号,值为该分量包含的顶点列表 returnnil } func main(){ // 假设我们有一个有向图G,其边集合为edges...步骤3:分析((G^T)^{SCC})^T 首先,G^T的SCC与G的SCC是相同的,这是因为SCC的定义是基于顶点之间的可达性,而G和G^T中顶点之间的可达性关系是互逆的。...在得到原始图 G 和其转置图 G^T 后,我们可以使用上一步计算得到的强连通分量信息进行处理。对于每个强连通分量,我们将它们单独看作一个顶点,并根据原始图和转置图的连接关系建立新的分量图。 5....有向图:图中的边具有方向性,即从一个顶点指向另一个顶点。 2. 转置图:对于有向图G,其转置图G^T是将G中的所有边反向得到的图。 3....现在,我们将使用Go语言来实现一个函数,该函数接受一个有向图的邻接表表示,并返回其强连通分量图的转置是否等于原图的强连通分量图。

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    最大团问题-分支限界

    如果U∈V,且对任意两个顶点u,v∈U有(u, v)∈E,则称U是G的完全子图。 G的完全子图U是G的团当且仅当U不包含在G的更大的完全子图中。G的最大团是指G中所含顶点数最多的团。   ...对于任一无向图G=(V, E),其补图G'=(V', E')定义为:V'=V,且(u, v)∈E'当且仅当(u, v)∈E。   如果U是G的完全子图,则它也是G'的空子图,反之亦然。...因此,G的团与G'的独立集之间存在一一对应的关系。特殊地,U是G的最大团当且仅当U是G'的最大独立集。...问题定义:   解空间树中结点类型:bbnode   活结点优先队列中元素类型为 CliqueNode(cn 表示与该节点相应的团的定点数,un表示结点为根的子树中的最大顶点树的上界。...首先考察左儿子:   顶点加入当前团,检查该顶点与当前团中其他顶点是否有边相连。

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