廣度優先搜尋
Version >= 0.5.0
(儘管此示例是使用版本 v0.5 中引入的語法編寫的,但它也可以在舊版本上進行少量修改。)
在用鄰接列表表示的圖上的廣度優先搜尋 (BFS)的實現使用 while
迴圈和 return
語句。我們將要解決的任務如下:我們有一系列人和一系列友誼(友誼是相互的)。我們想確定兩個人之間的聯絡程度。也就是說,如果兩個人是朋友,我們將返回 1
; 如果一個人是另一個朋友的朋友,我們將返回 2
,依此類推。
首先,讓我們假設我們已經有一個鄰接列表:Dict
對映 T
到 Array{T, 1}
,其中鍵是人,值是該人的所有朋友。在這裡,我們可以代表我們選擇的任何型別的人; 在這個例子中,我們將使用 Symbol
。在 BFS 演算法中,我們將人員佇列保持訪問,並標記他們與原始節點的距離。
function degree(adjlist, source, dest)
distances = Dict(source => 0)
queue = [source]
# until the queue is empty, get elements and inspect their neighbours
while !isempty(queue)
# shift the first element off the queue
current = shift!(queue)
# base case: if this is the destination, just return the distance
if current == dest
return distances[dest]
end
# go through all the neighbours
for neighbour in adjlist[current]
# if their distance is not already known...
if !haskey(distances, neighbour)
# then set the distance
distances[neighbour] = distances[current] + 1
# and put into queue for later inspection
push!(queue, neighbour)
end
end
end
# we could not find a valid path
error("$source and $dest are not connected.")
end
現在,我們將編寫一個函式來構建一個給定一系列人的鄰接列表,以及一系列 (person, person)
元組:
function makeadjlist(people, friendships)
# dictionary comprehension (with generator expression)
result = Dict(p => eltype(people)[] for p in people)
# deconstructing for; friendship is mutual
for (a, b) in friendships
push!(result[a], b)
push!(result[b], a)
end
result
end
我們現在可以定義原始函式:
degree(people, friendships, source, dest) =
degree(makeadjlist(people, friendships), source, dest)
現在讓我們測試一些資料的功能。
const people = [:jean, :javert, :cosette, :gavroche, :éponine, :marius]
const friendships = [
(:jean, :cosette),
(:jean, :marius),
(:cosette, :éponine),
(:cosette, :marius),
(:gavroche, :éponine)
]
讓以自己的步伐與自己相連:
julia> degree(people, friendships, :jean, :jean)
0
讓和珂賽特是朋友,所以有學歷:
julia> degree(people, friendships, :jean, :cosette)
1
Jean 和 Gavroche 通過珂賽特和 Marius 間接聯絡,所以他們的學位是 3
:
julia> degree(people, friendships, :jean, :gavroche)
3
Javert 和 Marius 沒有通過任何連結,因此會出現錯誤:
julia> degree(people, friendships, :javert, :marius)
ERROR: javert and marius are not connected.
in degree(::Dict{Symbol,Array{Symbol,1}}, ::Symbol, ::Symbol) at ./REPL[28]:27
in degree(::Array{Symbol,1}, ::Array{Tuple{Symbol,Symbol},1}, ::Symbol, ::Symbol) at ./REPL[30]:1