摘要:老孙到此一游对于深度遍历,是将图按一个固定方向,纵向的结果,所以是一个递归的结构。老孙到此一游对于广度遍历,是将图按一个固定方向,横向的结果,所以是一个链式进出的关系,这里是用队列,在中做队列这种先进先出比较简单。
前言
今天晚上无意翻到一个图的文章,查了一下感觉网上实现和其他都好复杂,所以自己按理解搞了一下,不知道是我实现是不是错了...感觉还好~进入正题,先还是来点理论知识,不过大多是自己的想法,不一定都对,可以纠正。内容来源来自《JavaScript 数据结构和算法》。
图图是一种数学模型,和数学挂勾一般都会比较复杂,所以形象的理解成最简单的模型,点-线 模型。其实最简单的是 1 个点的模型,涉及 2 个点还好,3 个点过后模型就会作出相应的改变。
这里用简单的语言来说图中的二元关系,不过还是先假设一点数学符号:
G => 表示所有的顶点集合
V => 表示顶点
E => 表示边,抽象意义上是无向边
那么用数学来表示就是:G=
其实根本不用理解数学的模型,我这里理解是只需要知道这是一个点-线模型就可以了。
如何表示图呢?这里有两种表示方法:表和矩阵,其间都是邻接关系
这里我有一个测试图,在网上弄的,虽然是无向图,其实在我们代码中,肯定是有向的,是入口的问题:
图的结构确定过后,就可以做出表的结构了,这里我没有用方向,因为我理解的图是一个不能简单表示的,理解成坐标系更好理解一点。分为:x, y 轴的方式。其中,x0 表示开始,后面表示相邻的点,按顺时针排列(不一定按这个顺序)。
代码中的图在代码中表示,没有图形那么直观,所以需要映射成代码模型,这里简单实现一下,但是不具备很多功能。
假设:
class G => 一个图的类,包括图的定义和常用遍历方法
this.V => 表示点集合的个数,但是这里我舍弃了 0 的位置
this.T => 我按数据库表的方式理解命名的,关系的集合
this.E => 边的个数
this.visited => 访问过的 bool 集合,其实就是标记
this.defined => 工具小函数,是否定义过,与图无关
所以最后有关的符号有:
G、V、T、E
是不是感觉一下子变简单了,不过程序的抽象有一个上层,那就是类。
然后我这里按计算机的方式,定义了输入、输出函数:input、output
class G { constructor(V) { this.V = V; this.T = []; this.E = 0; this.visited = []; for (let v = 0; v < this.V; ++v) { this.T[v] = []; this.T[v].push(-1); } this.defined = s => s !== void 0; } input(v, w) { this.T[v].push(w); this.T[w].push(v); this.E++; return this; } output() { console.table(this.T); } }
然后能够看出,其实边是由点的连接组成的,刚好符合数学的定义,并且与相邻有相关性。
那么,实现了结构,还应该有其他作用,那么接下来看一下遍历算法:深度遍历(DFS) 和 广度遍历(BFS)。准确来说应该是优先采用什么策略的遍历方式。其实我这里的实现感觉...不好,和树关系大了点,不过树的大集合就能够上升到图。
dfs(v) { this.visited[v] = true; if (this.defined( this.T[v] )) { console.log("老孙到此一游:" + v); } this.T[v].forEach(t => { if (t !== -1 && !this.visited[t]) { this.dfs(t); } }); }
对于深度遍历,是将图按一个固定方向,纵向的结果,所以是一个递归的结构。
bfs(node) { this.visited[node] = true; var queue = []; queue.push(node); while(queue.length > 0) { var v = queue.shift(); if(this.defined( this.T[v] )) { console.log("老孙到此一游:" + v); } this.T[v].forEach(t => { if(t !== -1 && !this.visited[t]) { this.visited[t] = true; queue.push(t); } }); } }
对于广度遍历,是将图按一个固定方向,横向的结果,所以是一个链式进出的关系,这里是用队列,在 JS 中做队列这种先进先出比较简单。
// 测试代码 var v = [1, 2, 3, 4, 5]; let g = new G( v.length + 1 ); g.input(1, 2).input(1, 5) .input(2, 4).input(2, 5).input(2, 3) .input(3, 4) .input(4, 5) .output(); g.dfs(1); console.log("------------"); // 让它失忆一下 g.visited = []; g.bfs(1);
……-_-# 简单玩一下,睡觉了 zZZ
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