采用邻接表存储结构,编写一个判别无向图中任意给定的两个顶点之间是否存在一条长度为k的简单路径的算法
时间: 2023-05-31 12:19:26 浏览: 425
数据结构:判别k长度简单路径(邻接表)
### 回答1:
算法步骤如下:
1. 定义一个visited数组,记录每个顶点是否被访问过,初始值为false。
2. 从起始顶点开始,将其标记为已访问,并将其加入一个队列中。
3. 从队列中取出一个顶点,遍历其所有邻接点,如果邻接点未被访问过,则将其标记为已访问,并将其加入队列中。
4. 如果找到目标顶点,则返回true。
5. 如果队列为空,表示无法找到目标顶点,返回false。
6. 如果已经遍历了k个顶点,但仍未找到目标顶点,则返回false。
完整算法代码如下:
bool hasPath(vector<vector<int>>& graph, int start, int end, int k) {
int n = graph.size();
vector<bool> visited(n, false);
queue<int> q;
q.push(start);
visited[start] = true;
int level = ;
while (!q.empty()) {
int size = q.size();
for (int i = ; i < size; i++) {
int curr = q.front();
q.pop();
if (curr == end && level == k) {
return true;
}
for (int j = ; j < graph[curr].size(); j++) {
int next = graph[curr][j];
if (!visited[next]) {
visited[next] = true;
q.push(next);
}
}
}
level++;
if (level > k) {
break;
}
}
return false;
}
### 回答2:
邻接表是一种常用的图存储结构,它将每个节点的所有邻居节点存储在一个链表中。采用邻接表存储结构的图,可以使用深度优先搜索(DFS)或广度优先搜索(BFS)算法来查找两个顶点之间是否存在一条路径。
邻接表存储结构中每个节点的邻居节点链表表示了该节点直接相邻的节点,因此可以遍历该节点的邻居节点链表,递归查询每个邻居节点是否与目标节点距离为k - 1,如果是,则说明通过这个邻居节点可以达到目标节点,返回true;如果不是,则继续递归查询邻居节点的邻居节点,直到找到距离目标节点为k的节点或遍历完整个图,如果找不到,则说明不存在长度为k的路径,返回false。
具体实现时,可以采用递归或非递归的方式,以下是采用非递归方式实现的伪代码:
```
function has_k_path(graph, start, end, k):
visited = [] # 保存已访问的节点
queue = [(start, 0)] # 保存待访问的节点及其到起点的距离
while queue:
node, distance = queue.pop(0)
if node == end and distance == k:
return True
if distance < k:
for neighbor in graph[node]:
if neighbor not in visited:
visited.append(neighbor)
queue.append((neighbor, distance+1))
return False
```
首先,创建一个空列表visited来保存已经访问过的节点;然后,创建一个队列queue来保存待访问的节点及其到起点的距离,起始节点start的距离为0。只要队列不为空,循环从队列中取出一个节点node及其到起点的距离distance,如果该节点即为目标节点end并且到起点的距离正好为k,则返回True,否则如果到该节点的距离小于k,则遍历该节点的所有邻居节点,如果邻居节点没有被访问过,则将它添加到队列中,并在visited列表中添加该节点,距离加1,循环直到找到长度为k的路径或遍历完整个图,如果找不到,则返回False。
以上是一种简单的采用邻接表存储结构的图中查找长度为k的路径的算法。该算法可以通过DFS或BFS的方式实现,具体实现方式可以根据实际情况选择。
### 回答3:
邻接表是一种常见的图的存储结构,对于判别无向图中任意给定的两个顶点之间是否存在一条长度为k的简单路径,可以利用邻接表的结构进行遍历。
具体算法流程如下:
1. 首先建立无向图的邻接表。
2. 判断给定的两个顶点是否存在于邻接表中,如果不存在,则该两个顶点之间无法构成一条路径。
3. 利用深度优先遍历(DFS)或广度优先遍历(BFS)的方法,在邻接表中查找所有从起始顶点能够到达的顶点集合,同时记录路径的长度。如果在遍历中找到目标顶点,则表示存在一条长度为k的简单路径。
4. 重复执行步骤3,直到所有能够到达的顶点都被遍历完毕。如果无法到达目标顶点或者所有可能的路径长度都小于k,则不存在一条长度为k的简单路径。如果找到了一条长度为k的简单路径,则停止遍历,算法结束。
需要注意的是,在遍历时需要记录已经访问过的顶点,避免重复访问造成死循环。同时,为了提高算法的效率,在遍历时可以采用一些优化措施,比如使用剪枝或缩短搜索路径等,以减少不必要的遍历。
总之,采用邻接表存储结构,判别无向图中任意给定两个顶点之间是否存在一条长度为k的简单路径的算法,其实质是一个基于深度优先遍历或广度优先遍历的搜索算法。可以根据实际情况选择不同的搜索策略,以及结合其他算法优化技巧,来提高算法的效率和准确性。
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