在networkx圖中查找給定長度的所有路徑/遍歷

Question

我正在使用networkx並嘗試在圖中找到長度為3的所有步行，特別是具有三條邊的路徑。 我試圖在networkx文檔中找到有關算法的一些信息，但我只能找到圖中最短路徑的算法。 我可以通過特定節點找到路徑的長度，例如，如果最短路徑為14 - > 15 - > 16，則通過節點14 - > 11 - > 12 - > 16的路徑？ 這是一個示例的圖形圖像：

Answer 1

最簡單的版本（另一個版本低於我認為更快）：

def findPaths(G,u,n):
    if n==0:
        return [[u]]
    paths = [[u]+path for neighbor in G.neighbors(u) for path in findPaths(G,neighbor,n-1) if u not in path]
    return paths

這需要網絡G和節點u以及長度n 。 它遞歸地找到從u鄰居開始的所有長度為n-1的路徑，這些路徑不包括u 。 然后它附着u在每個這樣的路徑的前部和返回這些路徑的列表。

注意，每個路徑都是有序列表。 它們都從指定的節點開始。 所以對於你想要的，只需繞一個循環：

allpaths = []
for node in G:
    allpaths.extend(findPaths(G,node,3))

請注意，這將具有任何abcd路徑以及反向dcba路徑。

如果您發現“列表理解”是一個需要解釋的挑戰，這里有一個等價的選項：

def findPathsNoLC(G,u,n):
    if n==0:
        return [[u]]
    paths = []
    for neighbor in G.neighbors(u):
        for path in findPathsNoLC(G,neighbor,n-1):
            if u not in path:
                paths.append([u]+path)
    return paths

為了優化這一點，特別是如果有很多周期，可能值得在一組不允許的節點中發送。 在每次嵌套調用時，它都知道在遞歸中不包括更高級別的任何節點。 if u not in path檢查中，這將起作用。 代碼將更難理解，但它會運行得更快。

def findPaths2(G,u,n,excludeSet = None):
    if excludeSet == None:
        excludeSet = set([u])
    else:
        excludeSet.add(u)
    if n==0:
        return [[u]]
    paths = [[u]+path for neighbor in G.neighbors(u) if neighbor not in excludeSet for path in findPaths2(G,neighbor,n-1,excludeSet)]
    excludeSet.remove(u)
    return paths

請注意，我要補充u到excludeSet遞歸調用之前，然后再返回之前將其刪除。