使用图形和树可以解决或更容易解决哪些问题？ [关闭]

Question

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8 年前关闭。

改进这个问题

这两种数据结构可以解决哪些最常见的问题？

对我也有关于以下书籍的建议会很好：

• 实施结构
• 实现并解释使用它们的算法的推理

Answer 1

当我读到这个问题时，我首先想到的是：什么类型的东西使用图/树？ 然后我回想如何使用它们。

例如，以树的两种常见用途为例：

• DOM
• 文件系统

就此而言，DOM 和 XML 类似于树结构。

这也有道理。 这是有道理的，因为需要如何安排这些数据。 一个文件系统，也是。 在 UNIX 系统上有一个根节点，并向下分支。 当您安装新设备时，您将它附加到树上。

您还应该问自己：数据是否属于这种类型的结构？ 创建对问题有意义的数据结构，其余的将随之而来。

至于更容易，我认为那是相对的。 你擅长递归函数来遍历树/图吗？ 如果你需要平衡树怎么办？

考虑一个解决单词搜索难题的程序。 您可以将单词搜索的所有字母映射到图形中并检查周围的节点以查看该字符串是否与任何单词匹配。 但是你不能对单个数组做同样的事情吗？ 你真正需要做的就是移动一个索引来检查左右字母，并通过宽度检查字母上下。 用图表解决这个问题并不困难，但如果你不习惯使用它们，它会产生很多额外的工作和困难——当然，这不应该阻止你这样做，特别是如果你正在学习他们。

我希望这能帮助你思考这些结构。 至于书籍推荐，我必须去算法导论。

Answer 2

电路图。

编译（有向无环图）

地图。 非常紧凑的图形。

网络流量问题。

决策树专家系统（原文如此）

用于故障查找、过程改进、安全分析的鱼骨图。 对于加分，实现你的错误恢复代码是鱼刺图对象。

Answer 3

几乎每个问题都可以用图论重写。 我不是在开玩笑，看看任何关于 NP 完全问题的书，有一些非常古怪的问题变成了图论，因为我们有很好的工具来处理图......

Answer 4

算法设计手册包含一些有趣的案例研究，创造性地使用了图形。 尽管它的名字，这本书可读性很强，有时甚至很有趣。

Answer 5

@DavidJoiner / 所有人：

FWIW：算法设计手册的新版本现在随时都会发布。

Skiena 教授为这本书编写的整个课程也可以在网上找到：

http://www.cs.sunysb.edu/~algorith/video-lectures/2007-1.html

Answer 6

我的大学有一门关于此类事情的课程： CSE 326 。 我不认为这本书太有用了，但是这些项目很有趣，并且教了你一些关于实现一些更简单结构的知识。

例如，使用树解决的最常见问题之一（按使用人数计算）是手机文本输入问题。 您可以使用树（不一定是二进制）来表示可能来自用户快速输入的任何给定数字列表的可能单词的空间。

Answer 7

游戏通常使用图形来促进在游戏世界中寻找路径。 世界的图形表示可以使用广度优先搜索或 A* 等算法来找到穿过它的路线。

他们还经常使用树来表示世界中的实体。 如果您有数千个实体并且需要在某个位置找到一个实体，那么线性地遍历列表可能效率低下，尤其是在您需要经常这样做的情况下。 因此，可以将该区域细分为一棵树，以便更快地对其进行搜索。 正如线性空间可以通过二分搜索有效地搜索（从而划分为二叉树）一样，2D 空间可以划分为四叉树，3D 空间可以划分为八叉树。

Answer 8

Java 算法： Robert Sedgewick 的第 5 部分是关于图算法和数据结构的。 如果你想实现一些图算法，这将是一本很好的第一本书。

Answer 9

用于在游戏和多媒体应用程序中绘制图形的场景图大量使用树和图形。 节点表示要渲染的对象、转换、控件、组...

场景图通常有多个层和属性，这意味着您只能以指定的顺序（层）绘制图形的某些节点（属性）。 根据您拥有的场景图类型，它可以有两种并行结构：声明和实例化。 钍

Answer 10

由于其递归性质，树在函数式编程语言中使用得更多。

此外，图和树是对许多 AI 问题建模的好方法。