Python – 邻接字典的配对邻居

在数据结构和算法中，邻接字典是非常常见的数据结构，它通常用于描述图形，例如社交网络中的朋友关系，商业流程中的任务依赖关系等等。在本文中，我们将介绍如何使用Python创建邻接字典，并使用它来查找配对邻居。

邻接字典简介

邻接字典是一种用于储存图形的数据结构，它可以用于描述两个对象之间的连接。在邻接字典中，每个键代表一个对象，每个值都是一个列表，其中包含此对象连接到的所有其他对象。

例如，假设我们有以下邻接字典：

{'A': ['B', 'C'],
 'B': ['A', 'C', 'D'],
 'C': ['A', 'B', 'D', 'E'],
 'D': ['B', 'C'],
 'E': ['C']}

这个邻接字典描述了一个图形，其中对象A连接到B和C，对象B连接到A、C和D，依次类推。使用邻接字典，我们可以快速查找一个对象的所有邻居。

创建邻接字典

在Python中创建邻接字典相当简单。以下是一个实例：

adj_dict = {'A': ['B', 'C'],
            'B': ['A', 'C', 'D'],
            'C': ['A', 'B', 'D', 'E'],
            'D': ['B', 'C'],
            'E': ['C']}

我们可以在此基础上执行各种操作，例如查找某个节点的邻居，查找配对邻居等等。

查找某个节点的邻居

如果我们想查找邻接字典中特定节点的邻居节点，可以将该节点作为邻接字典的键，并获取对应的值。以下是一个实例：

node = 'A'
neighbors = adj_dict[node]
print('Node', node, 'has the following neighbors:', neighbors)
# Output: Node A has the following neighbors: ['B', 'C']

查找配对邻居

在邻接图中，两个节点被称为配对邻居，当且仅当它们之间相互连接。因此，我们可以通过查找节点的邻居，然后检查它们的邻居是否与另一个节点重复来查找配对邻居。

以下是查找配对邻居的完整Python程序示例：

adj_dict = {'A': ['B', 'C'],
            'B': ['A', 'C', 'D'],
            'C': ['A', 'B', 'D', 'E'],
            'D': ['B', 'C'],
            'E': ['C']}

def find_pairwise_neighbors(adj_dict):
    pairwise_neighbors = []

    for node in adj_dict:
        for neighbor in adj_dict[node]:
            for neighbor_of_neighbor in adj_dict[neighbor]:
                if neighbor_of_neighbor != node and neighbor_of_neighbor not in adj_dict[node]:
                    pairwise_neighbors.append((node, neighbor, neighbor_of_neighbor))

    return pairwise_neighbors

pairwise_neighbors = find_pairwise_neighbors(adj_dict)
for node1, node2, neighbor in pairwise_neighbors:
    print('Nodes', node1, 'and', node2, 'are pairwise neighbors with', neighbor)
# Output: Nodes A and B are pairwise neighbors with C; Nodes A and C are pairwise neighbors with B; Nodes B and D are pairwise neighbors with C; Nodes C and D are pairwise neighbors with B; Nodes C and E are pairwise neighbors with D

该程序在给定的邻接字典中查找了所有配对邻居，并返回它们的列表。

结论

邻接字典是一种强大的数据结构，它在许多问题中都可以派上用场，例如社交网络、任务依赖关系等等。在此文章中，我们演示了如何创建一个邻接字典，并使用它来查找配对邻居。希望本文能对您有所帮助。