📅  最后修改于: 2023-12-03 15:37:43.464000             🧑  作者: Mango
在计算机科学中,无向图是一种图形结构,其中每条边没有指定方向。因此,在无向图中,从一个顶点到另一个顶点的路径称为无序路径。在此主题下,我们将讨论如何计算从源头到达目的地的总计方式。
我们可以使用邻接矩阵或邻接列表来表示无向图。在邻接矩阵中,行和列分别表示顶点,而单元格表示相应的边的权重(如果有)。在邻接列表中,每个顶点都有一个相邻顶点列表。
下面是一个示例图的邻接矩阵表示:
A B C D
A 0 1 1 0
B 1 0 0 1
C 1 0 0 1
D 0 1 1 0
邻接列表表示如下:
A: B, C
B: A, D
C: A, D
D: B, C
一种最简单的方法是使用深度优先搜索(DFS)。这是一种采用栈的算法,其基本思想是在执行遍历之前先压入起始顶点,并记录顶点是否被访问过。然后,将起始顶点邻接的所有未访问的顶点压入堆栈,并重复此过程,直到堆栈为空。
以下是深度优先算法的示例JavaScript代码:
function dfs(graph, start, end, visited, count) {
visited[start] = true;
if (start === end) {
count++;
}
for (let i = 0; i < graph[start].length; i++) {
let neighbor = graph[start][i];
if (!visited[neighbor]) {
count = dfs(graph, neighbor, end, visited, count);
}
}
visited[start] = false;
return count;
}
另一个常用的算法是广度优先搜索(BFS)。这是一种使用队列的算法,其基本思想是从起始顶点开始,将其邻接的所有未访问的顶点插入队列中,并标记它们为已访问。接着,弹出队列中下一个顶点,并重复此过程,直到找到目标顶点或队列为空。
以下是广度优先算法的示例JavaScript代码:
function bfs(graph, start, end) {
let queue = [];
let visited = new Array(graph.length).fill(false);
let count = 0;
visited[start] = true;
queue.push(start);
while (queue.length > 0) {
let vertex = queue.shift();
if (vertex === end) {
count++;
}
for (let i = 0; i < graph[vertex].length; i++) {
let neighbor = graph[vertex][i];
if (!visited[neighbor]) {
visited[neighbor] = true;
queue.push(neighbor);
}
}
}
return count;
}
在本主题中,我们讨论了如何计算无向图中从源头到达目的地的总计方式。我们涵盖了两种常用的算法:深度优先搜索和广度优先搜索。深度优先搜索使用栈来实现深度遍历,而广度优先搜索则使用队列来实现宽度遍历。这两种算法都可用于大多数无向图计算问题中。
# 在无向图中计算从源头到达目的地的总计方式
在计算机科学中,无向图是一种图形结构,其中每条边没有指定方向。因此,在无向图中,从一个顶点到另一个顶点的路径称为无序路径。在此主题下,我们将讨论如何计算从源头到达目的地的总计方式。
## 图的表示
我们可以使用邻接矩阵或邻接列表来表示无向图。在邻接矩阵中,行和列分别表示顶点,而单元格表示相应的边的权重(如果有)。在邻接列表中,每个顶点都有一个相邻顶点列表。
下面是一个示例图的邻接矩阵表示:
A B C D
A 0 1 1 0 B 1 0 0 1 C 1 0 0 1 D 0 1 1 0
邻接列表表示如下:
A: B, C B: A, D C: A, D D: B, C
## 深度优先搜索
一种最简单的方法是使用深度优先搜索(DFS)。这是一种采用栈的算法,其基本思想是在执行遍历之前先压入起始顶点,并记录顶点是否被访问过。然后,将起始顶点邻接的所有未访问的顶点压入堆栈,并重复此过程,直到堆栈为空。
以下是深度优先算法的示例JavaScript代码:
function dfs(graph, start, end, visited, count) { visited[start] = true; if (start === end) { count++; } for (let i = 0; i < graph[start].length; i++) { let neighbor = graph[start][i]; if (!visited[neighbor]) { count = dfs(graph, neighbor, end, visited, count); } } visited[start] = false; return count; }
## 广度优先搜索
另一个常用的算法是广度优先搜索(BFS)。这是一种使用队列的算法,其基本思想是从起始顶点开始,将其邻接的所有未访问的顶点插入队列中,并标记它们为已访问。接着,弹出队列中下一个顶点,并重复此过程,直到找到目标顶点或队列为空。
以下是广度优先算法的示例JavaScript代码:
function bfs(graph, start, end) { let queue = []; let visited = new Array(graph.length).fill(false); let count = 0; visited[start] = true; queue.push(start); while (queue.length > 0) { let vertex = queue.shift(); if (vertex === end) { count++; } for (let i = 0; i < graph[vertex].length; i++) { let neighbor = graph[vertex][i]; if (!visited[neighbor]) { visited[neighbor] = true; queue.push(neighbor); } } } return count; }
## 总结
在本主题中,我们讨论了如何计算无向图中从源头到达目的地的总计方式。我们涵盖了两种常用的算法:深度优先搜索和广度优先搜索。深度优先搜索使用栈来实现深度遍历,而广度优先搜索则使用队列来实现宽度遍历。这两种算法都可用于大多数无向图计算问题中。
## 参考文献
- Skiena, S. S. (2008). The algorithm design manual. Springer Science & Business Media.