已知邻接矩阵,利用python画出连通图,并求从起点到终点的所有连通路径,画出路径图
时间: 2023-08-26 17:03:54 浏览: 120
好的,我可以帮你实现这个问题。首先,我们需要使用 Python 的图形库来绘制图形。这里我选择使用 NetworkX 和 Matplotlib 库。安装方式如下:
```python
!pip install networkx matplotlib
```
然后,我们可以根据邻接矩阵创建一个 NetworkX 的图对象,然后绘制出来。代码如下:
```python
import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
# 邻接矩阵
adj_matrix = [
[0, 1, 1, 0],
[1, 0, 1, 1],
[1, 1, 0, 1],
[0, 1, 1, 0]
]
# 创建图对象
G = nx.Graph()
# 添加节点
for i in range(len(adj_matrix)):
G.add_node(i)
# 添加边
for i in range(len(adj_matrix)):
for j in range(i, len(adj_matrix[i])):
if adj_matrix[i][j] == 1:
G.add_edge(i, j)
# 绘制图形
pos = nx.spring_layout(G)
nx.draw(G, pos, with_labels=True)
plt.show()
```
这段代码会根据邻接矩阵创建一个无向图对象,并使用 Spring-Layout 算法布局节点,最终绘制出来。你可以根据自己的需要调整布局算法和绘图参数。
接着,我们可以使用 DFS 算法来求解从起点到终点的所有连通路径。代码如下:
```python
# 深度优先搜索算法
def dfs_paths(graph, start, goal):
stack = [(start, [start])]
while stack:
(vertex, path) = stack.pop()
for next_vertex in graph[vertex] - set(path):
if next_vertex == goal:
yield path + [next_vertex]
else:
stack.append((next_vertex, path + [next_vertex]))
# 求解从起点到终点的所有连通路径
start = 0
goal = 3
paths = list(dfs_paths(G, start, goal))
print(paths)
```
这段代码会从起点开始进行深度优先搜索,直到找到终点或者搜索完整个图。每次搜索到一个路径,就将其添加到结果列表中。最终,我们可以得到从起点到终点的所有连通路径。
最后,我们可以根据路径列表绘制出路径图。代码如下:
```python
# 绘制路径图
path_G = nx.DiGraph()
for path in paths:
for i in range(len(path) - 1):
path_G.add_edge(path[i], path[i+1])
pos = nx.spring_layout(path_G)
nx.draw(path_G, pos, with_labels=True)
plt.show()
```
这段代码会根据路径列表创建一个有向图对象,并绘制出来。你可以根据自己的需要调整布局算法和绘图参数。完整代码如下:
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