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MADlib——基于SQL的数据挖掘解决方案(28)——图算法之单源最短路径

3.常用图算法 (1)图的遍历 图的遍历是指从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。遍历操作是图的一种基本操作,图的许多操作都建立在遍历的基础之上。...在遍历图时,为保证图中各顶点在遍历过程中被访问且仅一次,需要为每个顶点设计一个访问标记,设置一个数组,用于标识图中哪个顶点被访问过。数组元素的初始值全部为0,表示顶点均未被访问过。...在Prim算法中,A 中的边形成单树,每次循环向 A 中添加一个顶点(权值最小的边连接的顶点)。...二、单源最短路径 (1)问题描述 给定一个带权有向图 ? ,其中每条边的权值是一个非负实数。另外,还给定 ? 中的一个顶点,称为源。...的最短距离估计值逐步逼近其最短距离(运行 |v| - 1 次); 检验负权回路:判断边集 E 中的每一条边的两个端点是否收敛。

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networkx是什么

对于networkx创建的无向图,允许一条边的两个顶点是相同的,即允许出现自循环,但是不允许两个顶点之间存在多条边,即出现平行边。...)向图中添加多条边;在添加边时,如果顶点不存在,那么networkx会自动把相应的顶点加入到图中。...,第三个字段是边的权重,如下: g.add_weighted_edges_from([(1,2,0.125),(1,3,0.75),(2,4,1.2),(3,4,0.375)]) #在增加边时,也可以一次增加多条边...图的遍历是指按照图中各顶点之间的边,从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。...深度优先遍历算法的思想是:从一个顶点出发,一条路走到底;如果此路走不通,就返回上一个顶点,继续走其他路。

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    【数据结构】图论基础

    在无向图中,边表示双向关系;在有向图中,边表示单向关系。 有向图(Directed Graph, Digraph): 在有向图中,边是有方向的,表示从一个顶点指向另一个顶点的单向连接。...简单图(Simple Graph): 不包含自环和多重边的图。自环是指从顶点到自身的边,多重边是指两个顶点之间存在多条边。...边集列表(Edge List): 直接列出图中所有的边,用边的起点和终点来描述,适合图的遍历或算法中的具体操作。...路径(Path) 路径是在图中从一个顶点到另一个顶点的行进序列,它由一系列边和顶点组成。根据图的类型和要求,路径可以分为几类: 简单路径(Simple Path):路径中的顶点不重复出现。...在接下来的学习中,我们可以进一步探讨更高级的图算法,如最短路径算法(Dijkstra、Bellman-Ford 等)、图的遍历算法(深度优先搜索、广度优先搜索)、以及图的连通性和最小生成树等高级主题。

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    Python 算法高级篇:图的表示与存储优化

    图是由节点(顶点)和它们之间的边组成的抽象数据结构。它可以用来表示各种关系,例如社交网络中的朋友关系、城市之间的道路连接、计算机网络中的数据传输等。在图中,节点表示实体,边表示实体之间的关系。...图的一些重要概念包括: 节点(顶点):图中的单个实体,可以包含各种信息。 边:连接两个节点的关系。边可以是有向的(从一个节点到另一个节点)或无向的(双向的)。...图的基本概念 在图论中,有一些基本概念值得了解: 有向图和无向图:有向图中的边有方向,从一个节点指向另一个节点。无向图中的边没有方向,可以双向移动。 度:节点的度是与该节点相关联的边的数量。...临接矩阵表示 临接矩阵是一个二维数组,其中行和列分别表示图的节点。如果节点 i 与节点 j 之间存在边,则在矩阵中的 ( i , j ) 和 ( j , i ) 位置上将包含相应的信息,如权重。...使用示例 让我们通过一个简单的示例来演示如何在 Python 中表示图。我们将创建一个无向图,并使用邻接表表示法。

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    图(graph) 原

    从一个顶点出发又回到该顶点,则所经过的路径称为回路。 始点和终点相同的简单路径称之为简单回路。 在无向图中,从一个顶点到另一个顶点之间有路径,则称这两个顶点是连通的。...在邻接表中对于图G中的每个顶点vi建立一个单链表,将所有邻接于vi的顶点vj链成一个单链表,并在表头附设一个表头结点,这个单链表就称为顶点vi的邻接表。...3、图的遍历 从图中某个顶点出发访问图中所有顶点,且使得每一顶点仅被访问一次,这一过程称之为图的遍历。 图的遍历是图的运算中最重要的运算,图的许多运算均以遍历为基础。...(2)任意两个顶点之间有且仅有一条路径,如再增加一条边就会出现一条回路。 (3)有遍历连通图G时,所经过的边和顶点构成的子图是G的生成树。...这些算法可以分为下面几类: (1)创建并扩展一些树,使它们合并成更大的树。 (2)扩展一个数的集构成一棵生成树,如:Kruskal算法。 (3)创建并扩展一棵树,为它添加新的树枝。如Prim算法。

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    最短路径模板+解析——(FLoyd算法)

    对于无权的图来说: 若从一顶点到另一顶点存在着一条路径,则称该路径长度为该路径上所经过的边的数目,它等于该路径上的顶点数减1。...由于从一顶点到另一顶点可能存在着多条路径,每条路径上所经过的边数可能不同,即路径长度不同,我们把路径长度最短(即经过的边数最少)的那条路径叫做最短路径,其路径长度叫做最短路径长度或最短距离。...适用范围:无负权回路即可,边权可正可负,运行一次算法即可求得任意两点间最短路。...map(i,j)表示节点i到j最短路径的距离,对于每一个节点k,检查map(i,k)+map(k,j)小于map(i,j),如果成立,map(i,j) = map(i,k)+map(k,j);遍历每个k...矩阵中map[i][j]的距离为顶点i到顶点j的权值; 如果i和j不相邻,则map[i][j]=∞。

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    HAWQ + MADlib 玩转数据挖掘之(十)——图算法之单源最短路径

    常用的图算法 (1)图的遍历         图的遍历是指从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。...在遍历图时,为保证图中各顶点在遍历的过程中访问且仅一次,需要为每个顶点设计一个访问标记,设置一个数组,用于标示图中每个顶点被访问过,它的初始值全部为0,表示顶点均未被访问过;某个顶点被访问后,将相应访问标志数组中的值设为...(3)最短路径 从一个源点到其它各点的最短路径。...另外,还给定 V 中的一个顶点,称为源。现在我们要计算从源到所有其他各顶点的最短路径长度。这里的长度是指路上各边权之和。这个问题通常称为单源最短路径问题。...短距离估计值逐步逼近其最短距离;(运行|v|-1次) 检验负权回路:判断边集E中的每一条边的两个端点是否收敛。

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    JanusGraph·Index中文笔记

    Index Graph Index:提高图查询顶点和边的速度。 vertex-centric index:提高遍历图(从一个顶点到另一个顶点)的速度,尤其是遍历通过边连接的顶点。...Graph Indexes 提高了查询顶点和边的速度,没有索引则会进行全局一个一个匹配查询。...支持单属性和多属性的索引,对多属性索引,在查询时只有使用了多个属性才会使用该索引,如果只使用一个属性,则多属性索引不起作用。...支持Index Uniqueness(可选):即被索引的property key其值具有唯一性,如:name是唯一复合索引中的key,那么name=zhouliang的的值在全局中最多只能在顶点或边的name...Label Constraint (for Graph Index) 只针对特定label的顶点或者边进行索引,可以在创建索引时添加indexOnly()方法来进行限制。

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    一文带你入门图论和网络分析(附Python代码)

    这等价于询问4个节点和7个边的多图(multigraph)是否具有欧拉环(欧拉环是在同一个顶点上开始和结束的欧拉路径。而欧拉路径是指在图中仅仅遍历每个边一次的路径。更多术语后文中给出)。...译者注:在图论中,多图(相对于简单图)是指图中允许出现多边(也叫平行边),即两个顶点可以有多条边连接,如下图中的红色就是多边,所以该图属于多图。 ?...顶点v的度,写作d(v),是指以v作为末端顶点的边数。按照惯例,我们把一个循环计作两次,并且平行边缘分别贡献一个度。 孤立顶点是度数为1的顶点。d(1)顶点是孤立的。...如果任何顶点最多遍历一次,则Trail是一条路径Path(除了一个封闭的步行)。 封闭路径(Closed Path)是一条回路Circuit,类似于电路。...- 从一些机场到其他机场有多条路径。

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    networkx(图论)是什么

    对于networkx创建的无向图,允许一条边的两个顶点是相同的,即允许出现自循环,但是不允许两个顶点之间存在多条边,即出现平行边。...)向图中添加多条边;在添加边时,如果顶点不存在,那么networkx会自动把相应的顶点加入到图中。...,第三个字段是边的权重,如下: g.add_weighted_edges_from([(1,2,0.125),(1,3,0.75),(2,4,1.2),(3,4,0.375)]) #在增加边时,也可以一次增加多条边...图的遍历是指按照图中各顶点之间的边,从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。...深度优先遍历算法的思想是:从一个顶点出发,一条路走到底;如果此路走不通,就返回上一个顶点,继续走其他路。

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    数据结构-图

    ,并且每一层上的数据元素可能和下一层中多个元素相关,但只能和上一层中的一个元素相关,是一种一对多的数据结构举个例子就是你可以有多个孩子,但是只能有一对父母。...回路:若一条路径的第一个顶点和最后一个顶点相同,则这条路径是一条回路。 权和网:图中每条边都可以附带一个对应的数,这种与边相关的数称为权,权可以表示从一个顶点到另一个顶点的距离或者花费的代价。...,每个单链表的第一个结点存放有关顶点的信息,把这一结点看作链表的表头,其余结点存放有关边的信息。...因此,邻接表由单链表的表头形成的顶点表和单链表的其余结点形成的边表两部分组成。一般顶点表存放顶点信息和指向第一个边结点指针,边表结点存放与当前顶点相邻接顶点的序号和指向下一个边结点指针。...int n,e; //顶点数和边数 }AGraph; 图的遍历 1.深度优先搜索遍历(DFS) 顾名思义就是深度优先,也就是从一个顶点A出发,然后先遍历与顶点A相连接的顶点B,再遍历与顶点

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    图算法之bfs、dfs、prim、Dijkstra

    概述 在图算法中经常要执行遍历每个顶点和每条边的操作,即图搜索。...如果给图的每条边规定一个方向,那么得到的图称为有向图,其边也称为有向边。在有向图中,与一个节点相关联的边有出边和入边之分,而与一个有向边关联的两个点也有始点和终点之分。...原理:遍历图的过程实质上是对每个顶点查找其邻接点的过程,所耗费的时间取决于所采用的存储结构。 对图中的每个顶点至多调用1次DFS算法,因为一旦某个顶点已访问过,则不再从它出发进行搜索。...E中选取权值最小的边(u, v),其中u为集合Vnew中的元素,而v则是V中没有加入Vnew的顶点(如果存在有多条满足前述条件即具有相同权值的边,则可任意选取其中之一); 将v加入集合Vnew中,将(...1)每条边一侧的数字代表其权值。 ? 2)选择任意顶点D。顶点A、B、E和F通过单条边与D相连。A是距离D最近的顶点,因此将A及对应边AD以高亮表示。 ?

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    数据结构与算法——图最短路径

    简单路径:除第一个和最后一个顶点外,路径中无其它重复出现的顶点,称为简单路径。 回路或环:路径中的第一个顶点和最后一个顶点相同时,称为回路或环。...3 深度或广度优先搜索算法 3.1 算法概述   从起点开始访问所有深度遍历路径或广度优先路径,则到达终点节点的路径有多条,取其中路径权值最短的一条则为最短路径。...3.2 算法流程   (1)选择单源的起点作为遍历的起始点。   (2)采用深度优先搜索或者广度优先搜索的方式遍历图,在遍历同时记录可以到达终点的路径。   ...通过遍历方式得到的路径共有5条。 (3)从中选择距离最短的路径为A->B->D,长度为9。 3.4 算法分析   采用遍历的方式获取单源最短路径,是一种暴力破解的方式。算法的性能与遍历过程性能相关。...(3)在Q中选择一个离源点s最近的顶点u(即dist[u]最小)加入到P中。并考察所有以点u为起点的边,对每一条边进行松弛操作。   (4)重复第3步,如果集合Q为空,算法结束。

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    OrientDB 系列(1) —— 初识 OrientDB

    删除顶点 创建边 删除边 遍历语句 OrientDB 的安装与连接 OrientDB 二进制包安装 OrientDB 的下载地址: http://www.orientdb.org/download #...创建一个 class 时,一般会创建 8 个 Cluster Cluster: Cluster 一般用于存放多条数据记录,Cluster 可以脱离 Class 而存在。...# 创建一个顶点类 V1 并继承顶点基类 V CREATE CLASS V1 EXTENDS V # 创建一个 V1 类顶点 CREATE VERTEX V1 # 创建一个 V1 类顶点并为其指定特定...@example.com' # 一次删除 1000 条数据 DELETE VERTEX v BATCH 1000 创建边 # 创建一条普通的边 CREATE EDGE FROM #10:3 TO #11...:4 # 创建一个新的边类 E1 并继承边的基类 CREATE CLASS E1 EXTENDS E # 创建一条 E1 边的类 CREATE EDGE E1 FROM #10:3 TO #11:4 #

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    【图】最短路径算法

    本代码使用深度优先遍历 主要实现思路: 从起点开始,到达终点有多条分支,这些分支中又有多条分支… 选择其实一条分支,走到终点,再选择另一个分支(temp = temp ->next)走到终点,分支的分支...每个顶点的通过EdgeNode——边,来链接着顶点和顶点, 每个顶点都可以作为起始点,指向/被指向。...} //确定顶点与顶点之间的关系,两个顶点形成一条边,有几条边,就有几对i1 i2 char v1 = 0, v2 = 0;//保存输入的顶点的字符 int i1 = 0, i2 = 0;...//保存顶点在数组中的下标 //将i1和i2链接起来 //i1为起点。...while (temp) { int weight = temp->weight; cur = temp->adjvex;//通过这条边的指向,指过来的这个顶点,在邻接桶中的下标 if

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    5. Schema和数据类型

    Schema第一次被创建时,需要指定他们的类型例如边的标签、属性的key、顶点的标签。无法更改特定元素的Schema类型。这是为了确保系统的稳定。...除了本节中介绍的Schema定义方式外,第30章高级教程中也讲了如何定义来提高性能。 1. 定义边的标签 连接两个顶点的每条边都有一个标签,用来描述他们之间的关系。...边标签的Multiplicity MULTI: 允许任意一对顶点之间的同一标签有多条边。换句话说,该图是关于这种边标签的多图。边的多样性没有约束。...SIMPLE: 在任何一对顶点之间最多允许此类标签的一条边。换句话说,该图是关于该标签的单图。保证该标签的边在任意两个顶点之间是唯一的。...执行的遍历主动适配短暂的中间状态,其中旧名称或新名称基于特定的JanusGraph实例和名称更改的状态。例如,这意味着遍历可能同时查询两个name。

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    图的五种最短路径算法

    1)深度或广度优先搜索算法(解决单源最短路径) 从起点开始访问所有深度遍历路径或广度优先路径,则到达终点节点的路径有多条,取其中路径权值最短的一条则为最短路径。...) 基本思想:每次找到离源点(如1号节点)最近的一个顶点,然后以该顶点为中心进行扩展,最终得到源点到其余所有点的最短路径。...1.此时,在集合Q中可选择一个离源点s最近的顶点u加入到P中。...Q中再次选择一个离源点s最近的顶点v加入到P中。...解决单源最短路径,前几种方法不能解决负权边) 主要思想:所有的边进行n-1轮松弛,因为在一个含有n个顶点的图中,任意两点之间的最短路径最多包含n-1条边。

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    程序员必须知道的十大基础实用算法及其讲解

    深度优先遍历图算法步骤:   1.访问顶点v;   2.依次从v的未被访问的邻接点出发,对图进行深度优先遍历;直至图中和v有路径相通的顶点都被访问;   3.若此时图中尚有顶点未被访问,则从一个未被访问的顶点出发...该算法的输入包含了一个有权重的有向图G,以及G中的一个来源顶点S。我们以V表示G中所有顶点的集合。每一个图中的边,都是两个顶点所形成的有序元素对。(u,v)表示从顶点u到v有路径相连。...我们以E表示G中所有边的集合,而边的权重则由权重函数w:E→[0,∞]定义。因此,w(u,v)就是从顶点u到顶点v的非负权重(weight)。边的权重可以想像成两个顶点之间的距离。...已知有V中有顶点s及t,Dijkstra算法可以找到s到t的最低权重路径(例如,最短路径)。这个算法也可以在一个图中,找到从一个顶点s到任何其他顶点的最短路径。...动态规划算法正是利用了这种子问题的重叠性质,对每一个子问题只计算一次,然后将其计算结果保存在一个表格中,当再次需要计算已经计算过的子问题时,只是在表格中简单地查看一下结果,从而获得较高的效率。

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    图及其应用

    邻接表 对于图中每个顶点 vi,把所有邻接于 vi的顶点(对有向图是将从vi出发的弧的弧头顶点链接在一起)链接成一个带头结点的单链表,将所有头结点顺序存储在一个一维数组中。...如创建图G2,则 测试输入: 2 5 6 //图的类型为2表示UDG,图的顶点数为5,图的边数为6 0 1 0 3 1 2 1 4 2 3 2 4 //输入各条边的两顶点的编号,按顶点编号从小到大的顺序输入...(k=0;k<g.edgenum;k++) /*构造邻接表*/ { scanf("%d%d",&i,&j); /*输入一条边所依附的两个顶点的编号*/ /*将顶点Vj插入到第i个单链表的表头,也就是用...如:下图从V0出发,可以得到一个深度优先遍历序列为{ V0 ,V1 ,V3 ,V7 ,V4 ,V2 ,V5 ,V6 }。 编程要求 在右侧编辑器中补充代码,完成DFS函数,实现图的深度优先遍历。...如:下图从V0出发,可以得到一个广度优先遍历序列为{ V0 ,V1 ,V2 ,V3 ,V4 ,V5 ,V6 ,V7 } 编程要求 在右侧编辑器中补充代码,完成BFSTraverse函数,实现图的深度优先遍历

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    算法精解:DAG有向无环图

    术语 顶点:图中的一个点 边:连接两个顶点的线段叫做边,edge 相邻的:一个边的两头的顶点称为是相邻的顶点 度数:由一个顶点出发,有几条边就称该顶点有几度,或者该顶点的度数是几,degree 路径:通过边来连接...,按顺序的从一个顶点到另一个顶点中间经过的顶点集合 简单路径:没有重复顶点的路径 环:至少含有一条边,并且起点和终点都是同一个顶点的路径 简单环:不含有重复顶点和边的环 连通的:当从一个顶点出发可以通过至少一条边到达另一个顶点...Tremaux搜索 完全探索一个迷宫的规则是:从起点出发,不走重复路线,走到终点走出迷宫。具体流程: 每当第一次到达一个新的顶点或边时,标记上。...在走的过程中,遇到一个已标记的顶点或边时,退回到上一个顶点。 当回退到的顶点已没有可走的边时继续回退。 我想Tremaux搜索会给我们带来一些启发,回到图的深度优先搜索算法。...如果没有有向环的话,DAG中可以有多条有效路径连接各个顶点,因此DAG可以说是更加完善,强大的新一代区块链结构。

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