📜  门| GATE CS 2020 |第 45 题(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:42:12.305000             🧑  作者: Mango

题目介绍:

这是2020年GATE计算机科学考试的第45题。该题目要求编写一个算法,将给定的无向图表示为一组连通分量。

算法实现:

该算法可以通过DFS(深度优先搜索)来实现。它将遍历每个顶点,并标记已访问的顶点。在遍历过程中,我们将看到所有与该顶点直接或间接相连的顶点,并将其标记为已访问的。当遍历完成时,我们会得到该连通分量中的所有顶点。

算法步骤:

1.定义一个标记数组visited来标记已访问的顶点。

2.对于每个未访问的顶点v,在visited数组中将v标记为已访问,并将v加入到当前连通分量中。

3.对于当前顶点v的每个邻接顶点u,如果u未被访问,则将u添加到当前连通分量中,并将visited[u]设置为已访问。

4.重复步骤3,直到所有与节点v直接或间接相连的点都被访问为止。

5.当前连通分量中的所有顶点都被访问过,将该连通分量保存到结果中。

6.重复步骤2-5,直到所有节点都被访问完毕。

代码实现:

以下是Python中的算法实现代码:

def DFS(graph,visited,node,result):
    visited[node] = True
    result.append(node)
    for adj in graph[node]:
        if not visited[adj]:
            DFS(graph,visited,adj,result)

def findConnectedComponents(graph):
    visited = [False]*(len(graph))
    connected_components = []
    for node in range(len(graph)):
        if not visited[node]:
            result = []
            DFS(graph,visited,node,result)
            connected_components.append(result)
    return connected_components

相应的markdown格式返回应当是:

算法实现:

该算法可以通过DFS(深度优先搜索)来实现。它将遍历每个顶点,并标记已访问的顶点。在遍历过程中,我们将看到所有与该顶点直接或间接相连的顶点,并将其标记为已访问的。当遍历完成时,我们会得到该连通分量中的所有顶点。

算法步骤:

1.定义一个标记数组visited来标记已访问的顶点。

2.对于每个未访问的顶点v,在visited数组中将v标记为已访问,并将v加入到当前连通分量中。

3.对于当前顶点v的每个邻接顶点u,如果u未被访问,则将u添加到当前连通分量中,并将visited[u]设置为已访问。

4.重复步骤3,直到所有与节点v直接或间接相连的点都被访问为止。

5.当前连通分量中的所有顶点都被访问过,将该连通分量保存到结果中。

6.重复步骤2-5,直到所有节点都被访问完毕。

代码实现:

以下是Python中的算法实现代码:

def DFS(graph,visited,node,result):
    visited[node] = True
    result.append(node)
    for adj in graph[node]:
        if not visited[adj]:
            DFS(graph,visited,adj,result)

def findConnectedComponents(graph):
    visited = [False]*(len(graph))
    connected_components = []
    for node in range(len(graph)):
        if not visited[node]:
            result = []
            DFS(graph,visited,node,result)
            connected_components.append(result)
    return connected_components

代码解释:

  1. DFS函数实现DFS遍历。

  2. findConnectedComponents函数实现算法主要框架。使用visited数组记录访问状态,对于每一个未被访问的节点,都进行一次DFS遍历,并将遍历的结果保存。

复杂度分析:

时间复杂度: O(|V| + |E|),其中|V|是节点数,|E|是边数。

空间复杂度:O(|V| + |E|)。