从python中的矩阵创建邻接列表图

Question

所以我试图用字母矩阵制作一个字母图（代表一个boggle板）。 所以说我有类似的东西：

[ [ A, B, C, D], 
  [E, F, G, H], 
  [I, J, K, L], 
  [M, N, O, P] ].

我希望每个节点都是一个字母，但我无法弄清楚如何获取每个节点的邻居。 例如，节点A将具有邻居B，E和F.而节点K将具有邻居F，G，H，J，L，M，O和P.任何帮助将不胜感激！

Answer 1

假设您的矩阵是一个nxm矩阵，并且每个元素都是一个如下所示的唯一字符串：

    # The matrix


matrix = [
    ['A', 'B', 'C', 'D'],
    ['E', 'F', 'G', 'H'],
    ['I', 'J', 'K', 'L'],
    ['M', 'N', 'O', 'P']
]

您可以先找到元素的索引：

    node = 'K' # Input

    # Get the matrix dimension
    n = len(matrix)
    m = len(matrix[0])

    # Assume there is exactly one matching node
    for i in xrange(n):
        for j in xrange(m):
            if matrix[i][j] == node:
                x, y = i, j

然后将邻居作为列表返回：

# Get the (at most) 8 neighbors

    neighbors = [row[max(0,y-1):y+2] for row in matrix[max(0,x-1):x+2]]
    answer = set([v for r in neighbors for v in r])
    answer.remove(node)
    answer = list(answer)

如果节点可以有多次出现，请参阅如何在Python中找到2d数组中值的索引？ 如果您不熟悉Python，这些链接也可能对您有用：

• 列表列表的子矩阵（没有numpy）
• 在Python中将多维列表转换为1D列表
• 如何在Python中找到2d数组中的值的索引？

Answer 2

您可以循环遍历矩阵中的每个节点，然后将右侧和下方的每个相邻节点添加到结果中：

matrix = [
    ['A', 'B', 'C', 'D'],
    ['E', 'F', 'G', 'H'],
    ['I', 'J', 'K', 'L'],
    ['M', 'N', 'O', 'P']
]

def add(adj_list, a, b):
    adj_list.setdefault(a, []).append(b)
    adj_list.setdefault(b, []).append(a)

adj_list = {}
for i in range(len(matrix)):
    for j in range(len(matrix[i])):
        if j < len(matrix[i]) - 1:
            add(adj_list, matrix[i][j], matrix[i][j+1])
        if i < len(matrix[i]) - 1:
            for x in range(max(0, j - 1), min(len(matrix[i+1]), j+2)):
                add(adj_list, matrix[i][j], matrix[i+1][x])

import pprint
pprint.pprint(adj_list)

输出：

{'A': ['B', 'E', 'F'],
 'B': ['A', 'C', 'E', 'F', 'G'],
 'C': ['B', 'D', 'F', 'G', 'H'],
 'D': ['C', 'G', 'H'],
 'E': ['A', 'B', 'F', 'I', 'J'],
 'F': ['A', 'B', 'C', 'E', 'G', 'I', 'J', 'K'],
 'G': ['B', 'C', 'D', 'F', 'H', 'J', 'K', 'L'],
 'H': ['C', 'D', 'G', 'K', 'L'],
 'I': ['E', 'F', 'J', 'M', 'N'],
 'J': ['E', 'F', 'G', 'I', 'K', 'M', 'N', 'O'],
 'K': ['F', 'G', 'H', 'J', 'L', 'N', 'O', 'P'],
 'L': ['G', 'H', 'K', 'O', 'P'],
 'M': ['I', 'J', 'N'],
 'N': ['I', 'J', 'K', 'M', 'O'],
 'O': ['J', 'K', 'L', 'N', 'P'],
 'P': ['K', 'L', 'O']}

Answer 3

您必须使用字典来存储连接到节点的节点：

g = { "A" : ["D", "F"],
      "B" : ["C"],
      "C" : ["B", "C", "D", "E"],
      "D" : ["A", "C"],
      "E" : ["C"],
      "F" : ["D"]
    }

取决于图表的结构。

要获取图中节点的邻居，只需访问节点的值即可

>>> g["A"]
>>> ["D","F"]