图和深度搜索和广度搜索

一.What-图的概念:如下就是一个图(非线性表数据结构)

  1. 图的分类:无向图(微信-不允许单向关注)、有向图(微博-允许单向关注)、带权图(QQ-亲密度)

  2. 图相关概念:

  • 顶点:图中的元素叫作顶点
  • 边:一个顶点可以与任意其他顶点建立连接关系,这种建立的关系叫作边
  • 度:跟顶点相连接的边的条数叫做度
  • 入度和出度:有向图中把度分为入度(表示有多少条边指向这个顶点)和出度(表示有多少条边是以这个顶点为起点指向其他顶点)
  • 带权图:在带权图中每条边都有一个权重

二.图的存储

  1. 邻接矩阵
  • 邻接矩阵的底层依赖一个二维数组。
  • 对于无向图来说,如果顶点 i 与顶点 j 之间有边,我们就将 A[i][j] 和 A[j][i] 标记为 1;
  • 对于有向图来说,如果顶点 i 到顶点 j 之间,有一条箭头从顶点 i 指向顶点 j 的边,就将 A[i][j] 标记为 1。同理,如果有一条箭头从顶点 j 指向顶点 i 的边,就将 A[j][i] 标记为 1。
  • 对于带权图,数组中就存储相应的权重
  • 缺点:浪费存储空间
  1. 邻接表存储方法
  • 无向图A[i][j] 等于 1,那 A[j][i] 也肯定等于 1,只需要存储一个
  • 稀疏图-顶点很多,但每个顶点的边并不多
  • 优点:
    存储方式简单、直接,因为基于数组,所以在获取两个顶点的关系时,就非常高效方便计算。这是因为,用邻接矩阵的方式存储图,可以将很多图的运算转换成矩阵之间的运算
    存储方式:
  • 每个顶点对应一条链表,链表中存储的是与这个顶点相连接的其他顶点
  • 有向图的邻接表存储方式,每个顶点对应的链表里面,存储的是指向的顶点
  • 无向图来说,每个顶点的链表中存储的,是跟这个顶点有边相连的顶点
  • 优点:存储节省空间
  • 缺点:查找比较耗时间(邻接表中链表的存储方式对缓存不友好,所以比起邻接矩阵,在邻接表中查询两个顶点之间的关系就没那么高效)
  • 可以将邻接表中的链表改成平衡二叉查找树(红黑树)等动态数据结构(跳表、散列表等),这样就可以更加快速地查找两个顶点之间是否存在边了。
  • 可以将链表改成有序动态数组,可以通过二分查找的方法来快速定位两个顶点之间否是存在边
  1. 逆邻接表:每个顶点的链表中,存储的是指向这个顶点的顶点

思考

  1. 如何存储微博、微信等社交网络中的好友关系?支持如下几个操作:
    判断用户 A 是否关注了用户 B;
    判断用户 A 是否是用户 B 的粉丝;
    用户 A 关注用户 B;用户 A 取消关注用户 B;
    根据用户名称的首字母排序,分页获取用户的粉丝列表;
    根据用户名称的首字母排序,分页获取用户的关注列表

  2. 如何找出社交网络中的三度好友关系?(可能认识的人)

  3. 广度优先搜索(BFS)

  4. 深度优先搜索(DFS)

  5. 迷宫可以抽象成图,走迷宫可以抽象成搜索算法,你能具体讲讲,如何将迷宫抽象成一个图吗?或者换个说法,如何在计算机中存储一个迷宫?

  6. A、IDA等搜索算法

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,602评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,442评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,878评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,306评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,330评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,071评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,382评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,006评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,512评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,965评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,094评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,732评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,283评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,286评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,512评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,536评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,828评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容