邻接列表和图表

Question

我正在尝试通过邻接列表构建图形,这意味着我需要所有节点的列表,并且在每个节点类中,我还需要一个数据结构来保存所有相邻节点.只是想知道最好的结构是什么(快速搜索目标节点类).数组是否有效？

Answer 1

这是在Ruby中构建有向图的一种方法,其中每个节点都维护对其后继者的引用,但节点可以通过名称引用.首先,我们需要一个节点类:

class Node

  attr_reader :name

  def initialize(name)
    @name = name
    @successors = []
  end

  def add_edge(successor)
    @successors << successor
  end

  def to_s
    "#{@name} -> [#{@successors.map(&:name).join(' ')}]"
  end

end

每个节点都维护对其后继者的引用.不知道你需要什么样的操作,我没有定义任何实际进行图遍历的操作,但每个节点都有对其后继者的引用,这使得遍历图表变得微不足道.

现在我们将创建一个表示整个图形的类:

class Graph

  def initialize
    @nodes = {}
  end

  def add_node(node)
    @nodes[node.name] = node
  end

  def add_edge(predecessor_name, successor_name)
    @nodes[predecessor_name].add_edge(@nodes[successor_name])
  end

  def [](name)
    @nodes[name]
  end

end

此类保留其节点的哈希值,按名称键入.这使得特定节点的检索变得容易.

以下是包含循环的图表示例:

graph = Graph.new
graph.add_node(Node.new(:a))
graph.add_node(Node.new(:b))
graph.add_node(Node.new(:c))
graph.add_edge(:a, :b)
graph.add_edge(:b, :c)
graph.add_edge(:c, :a)
puts graph[:a]    #=> a -> [b]
puts graph[:b]    #=> b -> [c]
puts graph[:c]    #=> c -> [a]