python圖形反轉/反轉

Question

你好，stackoverflowians，

我正在嘗試實現 kosaraju 的算法，這需要反轉 og 定向（在我的情況下是加權）圖。 我已經使用邊緣列表和原始類型成功地處理了這個問題（如果那是 python 的術語，請原諒，如果這在技術上是不正確的）。 但是，我在使用鄰接列表時遇到了問題

嘗試創建具有結構 { node.val : GraphNode } 的字典，並根據需要附加到字典內的 GraphNode 鄰居。 然后，設置 Graph 的節點列表 = dict.values()

可能是我定義結構的方式，可能會忽略代碼中明顯的內容，可能是我的 python 無能顯示，idk。 雖然我很接近發脾氣

我想我涵蓋了我的所有基礎並在下面提供了代碼，但如果需要更多細節，請聯系我。 提前感謝，非常感謝

class GraphNode:
    def __init__(self,val,neighbors=[]) -> None:
        self.val = val
        self.neighbors = neighbors

class Graph:
    def __init__(self, nodes=[]) -> None:
        self.nodes = nodes

    def invert_graph(self):
        visited_edge_set = set()
        node_map = {}
        def dfs(node: GraphNode):
            if node.val not in node_map:
                node_map[node.val] = GraphNode(node.val)
            new_end_node = node_map[node.val]
            for (neigh,weight) in node.neighbors:
                if (neigh.val,node.val) in visited_edge_set or (node.val,neigh.val) in visited_edge_set:
                    continue
                visited_edge_set.add((neigh.val,node.val))
                if neigh.val not in node_map:
                    node_map[neigh.val] = GraphNode(neigh.val)
                new_start_node = node_map[neigh.val]
                new_start_node.neighbors.append((new_end_node, weight))
                dfs(neigh)
        for node in self.nodes:
            node.val not in node_map and dfs(node)
        self.nodes = node_map.values()
    
if __name__ == "__main__":
    zero = GraphNode(0)
    one = GraphNode(1)
    two = GraphNode(2)
    three = GraphNode(3)
    four = GraphNode(4)
    five = GraphNode(5)
    six = GraphNode(6)
    zero.neighbors = [(two, 2), (four, 3)]
    one.neighbors = [(three, 1)]
    two.neighbors = [(six, 6)]
    three.neighbors = [(four, 4)]
    four.neighbors = [(one, 1), (six, 4)]
    six.neighbors = [(five, 2)]
    arr = [zero,one,two,three,four,five,six]
    g = Graph(arr)
    g.invert_graph()

Answer 1

通常，不需要 DFS 來反轉圖形。 相反，在偽代碼中，將G轉換為H ：

for every vertex v in G:
    for every edge (to, len) from v in G:
        add edge (v, len) from to in H

最初， H將具有與G相同的所有頂點，但沒有邊。

也許構造一個新的圖H比改變現有的圖G意義。

Answer 2

兩個問題：

• 你得到錯誤的原因是結果是你的構造函數的neighbors默認值發生了變化。 這是Python 中的一個典型“功能” ，其中參數的默認值只計算一次，而不是在實際調用時。 因此，將該構造函數更改為：

   class GraphNode: def __init__(self,val,neighbors=None) -> None: self.val = val self.neighbors = neighbors or []

• 該算法過於復雜。 無需對圖進行深度優先遍歷。 可以按任何順序訪問邊，因此不需要遞歸，也不需要“已訪問”的概念。 您甚至可以不創建新節點，只需在neighbors列表中添加一個分隔符，然后在該分隔符之后添加新邊，最終刪除該列表中的所有邊直到分隔符。

   def invert_graph(self): for node in self.nodes: node.neighbors.append((None, 0)) # separator for node in self.nodes: for i, (neighbor, weight) in enumerate(node.neighbors): if neighbor is None: # Separator del node.neighbors[:i + 1] # Remove original edges break neighbor.neighbors.append((node, weight))