Die Beispiele in diesem Artikel beschreiben die in PHP implementierte Adjazenzmatrixdarstellung von Diagrammen und mehrere einfache Traversalalgorithmen. Teilen Sie es als Referenz mit allen. Die Details lauten wie folgt:
Dieses Mal habe ich einige Adjazenzmatrixdarstellungen von PHP-Implementierungsdiagrammen und mehrere einfache Traversalalgorithmen für Sie vorbereitet. Um allen dabei zu helfen, auf dem Weg von PHP immer weiter voranzukommen, werfen wir einen Blick darauf.
In der Webentwicklung wird die Datenstruktur von Diagrammen viel seltener verwendet als die von Bäumen, kommt jedoch in einigen Unternehmen häufig vor. Im Folgenden werden mehrere Algorithmen zur Pfadfindung für Diagramme vorgestellt und mit PHP implementiert.
Freuds Algorithmus durchläuft den Scheitelpunktsatz hauptsächlich entsprechend dem Gewicht der benachbarten Kanten zwischen Punkten. Wenn die beiden Punkte nicht verbunden sind, ist das Gewicht unendlich. Auf diese Weise kann der kürzeste Punkt-zu-Punkt-Pfad durch mehrere erhalten werden Pfad ist logisch am einfachsten zu verstehen und relativ einfach zu implementieren. Die Zeitkomplexität beträgt O(n^3);
Djisktra-Algorithmus, der klassische Algorithmus, der zur Implementierung der kürzesten Route in OSPF verwendet wird Das Wesentliche ist ein gieriger Algorithmus, der den Scheitelpunktpfadsatz S kontinuierlich durchläuft und erweitert. Sobald ein kürzerer Punkt-zu-Punkt-Pfad gefunden wird, wird der ursprüngliche kürzeste Pfad in S ersetzt. Nachdem alle Durchläufe abgeschlossen sind, ist S der kürzeste Pfad Menge aller Scheitelpunkte. Die Zeitkomplexität des Stella-Algorithmus beträgt O(n^2); Erhalten. Die Zeitkomplexität Der Grad ist O(N*logN);
Zeilenergebnis:
<?php
/**
* PHP 实现图邻接矩阵
*/
class MGraph{
private $vexs; //顶点数组
private $arc; //边邻接矩阵,即二维数组
private $arcData; //边的数组信息
private $direct; //图的类型(无向或有向)
private $hasList; //尝试遍历时存储遍历过的结点
private $queue; //广度优先遍历时存储孩子结点的队列,用数组模仿
private $infinity = 65535;//代表无穷,即两点无连接,建带权值的图时用,本示例不带权值
private $primVexs; //prim算法时保存顶点
private $primArc; //prim算法时保存边
private $krus;//kruscal算法时保存边的信息
public function MGraph($vexs, $arc, $direct = 0){
$this->vexs = $vexs;
$this->arcData = $arc;
$this->direct = $direct;
$this->initalizeArc();
$this->createArc();
}
private function initalizeArc(){
foreach($this->vexs as $value){
foreach($this->vexs as $cValue){
$this->arc[$value][$cValue] = ($value == $cValue ? 0 : $this->infinity);
}
}
}
//创建图 $direct:0表示无向图,1表示有向图
private function createArc(){
foreach($this->arcData as $key=>$value){
$strArr = str_split($key);
$first = $strArr[0];
$last = $strArr[1];
$this->arc[$first][$last] = $value;
if(!$this->direct){
$this->arc[$last][$first] = $value;
}
}
}
//floyd算法
public function floyd(){
$path = array();//路径数组
$distance = array();//距离数组
foreach($this->arc as $key=>$value){
foreach($value as $k=>$v){
$path[$key][$k] = $k;
$distance[$key][$k] = $v;
}
}
for($j = 0; $j < count($this->vexs); $j ++){
for($i = 0; $i < count($this->vexs); $i ++){
for($k = 0; $k < count($this->vexs); $k ++){
if($distance[$this->vexs[$i]][$this->vexs[$k]] > $distance[$this->vexs[$i]][$this->vexs[$j]] + $distance[$this->vexs[$j]][$this->vexs[$k]]){
$path[$this->vexs[$i]][$this->vexs[$k]] = $path[$this->vexs[$i]][$this->vexs[$j]];
$distance[$this->vexs[$i]][$this->vexs[$k]] = $distance[$this->vexs[$i]][$this->vexs[$j]] + $distance[$this->vexs[$j]][$this->vexs[$k]];
}
}
}
}
return array($path, $distance);
}
//djikstra算法
public function dijkstra(){
$final = array();
$pre = array();//要查找的结点的前一个结点数组
$weight = array();//权值和数组
foreach($this->arc[$this->vexs[0]] as $k=>$v){
$final[$k] = 0;
$pre[$k] = $this->vexs[0];
$weight[$k] = $v;
}
$final[$this->vexs[0]] = 1;
for($i = 0; $i < count($this->vexs); $i ++){
$key = 0;
$min = $this->infinity;
for($j = 1; $j < count($this->vexs); $j ++){
$temp = $this->vexs[$j];
if($final[$temp] != 1 && $weight[$temp] < $min){
$key = $temp;
$min = $weight[$temp];
}
}
$final[$key] = 1;
for($j = 0; $j < count($this->vexs); $j ++){
$temp = $this->vexs[$j];
if($final[$temp] != 1 && ($min + $this->arc[$key][$temp]) < $weight[$temp]){
$pre[$temp] = $key;
$weight[$temp] = $min + $this->arc[$key][$temp];
}
}
}
return $pre;
}
//kruscal算法
private function kruscal(){
$this->krus = array();
foreach($this->vexs as $value){
$krus[$value] = 0;
}
foreach($this->arc as $key=>$value){
$begin = $this->findRoot($key);
foreach($value as $k=>$v){
$end = $this->findRoot($k);
if($begin != $end){
$this->krus[$begin] = $end;
}
}
}
}
//查找子树的尾结点
private function findRoot($node){
while($this->krus[$node] > 0){
$node = $this->krus[$node];
}
return $node;
}
//prim算法,生成最小生成树
public function prim(){
$this->primVexs = array();
$this->primArc = array($this->vexs[0]=>0);
for($i = 1; $i < count($this->vexs); $i ++){
$this->primArc[$this->vexs[$i]] = $this->arc[$this->vexs[0]][$this->vexs[$i]];
$this->primVexs[$this->vexs[$i]] = $this->vexs[0];
}
for($i = 0; $i < count($this->vexs); $i ++){
$min = $this->infinity;
$key;
foreach($this->vexs as $k=>$v){
if($this->primArc[$v] != 0 && $this->primArc[$v] < $min){
$key = $v;
$min = $this->primArc[$v];
}
}
$this->primArc[$key] = 0;
foreach($this->arc[$key] as $k=>$v){
if($this->primArc[$k] != 0 && $v < $this->primArc[$k]){
$this->primArc[$k] = $v;
$this->primVexs[$k] = $key;
}
}
}
return $this->primVexs;
}
//一般算法,生成最小生成树
public function bst(){
$this->primVexs = array($this->vexs[0]);
$this->primArc = array();
next($this->arc[key($this->arc)]);
$key = NULL;
$current = NULL;
while(count($this->primVexs) < count($this->vexs)){
foreach($this->primVexs as $value){
foreach($this->arc[$value] as $k=>$v){
if(!in_array($k, $this->primVexs) && $v != 0 && $v != $this->infinity){
if($key == NULL || $v < current($current)){
$key = $k;
$current = array($value . $k=>$v);
}
}
}
}
$this->primVexs[] = $key;
$this->primArc[key($current)] = current($current);
$key = NULL;
$current = NULL;
}
return array('vexs'=>$this->primVexs, 'arc'=>$this->primArc);
}
//一般遍历
public function reserve(){
$this->hasList = array();
foreach($this->arc as $key=>$value){
if(!in_array($key, $this->hasList)){
$this->hasList[] = $key;
}
foreach($value as $k=>$v){
if($v == 1 && !in_array($k, $this->hasList)){
$this->hasList[] = $k;
}
}
}
foreach($this->vexs as $v){
if(!in_array($v, $this->hasList))
$this->hasList[] = $v;
}
return implode($this->hasList);
}
//广度优先遍历
public function bfs(){
$this->hasList = array();
$this->queue = array();
foreach($this->arc as $key=>$value){
if(!in_array($key, $this->hasList)){
$this->hasList[] = $key;
$this->queue[] = $value;
while(!empty($this->queue)){
$child = array_shift($this->queue);
foreach($child as $k=>$v){
if($v == 1 && !in_array($k, $this->hasList)){
$this->hasList[] = $k;
$this->queue[] = $this->arc[$k];
}
}
}
}
}
return implode($this->hasList);
}
//执行深度优先遍历
public function excuteDfs($key){
$this->hasList[] = $key;
foreach($this->arc[$key] as $k=>$v){
if($v == 1 && !in_array($k, $this->hasList))
$this->excuteDfs($k);
}
}
//深度优先遍历
public function dfs(){
$this->hasList = array();
foreach($this->vexs as $key){
if(!in_array($key, $this->hasList))
$this->excuteDfs($key);
}
return implode($this->hasList);
}
//返回图的二维数组表示
public function getArc(){
return $this->arc;
}
//返回结点个数
public function getVexCount(){
return count($this->vexs);
}
}
$a = array('a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i');
$b = array('ab'=>'10', 'af'=>'11', 'bg'=>'16', 'fg'=>'17', 'bc'=>'18', 'bi'=>'12', 'ci'=>'8', 'cd'=>'22', 'di'=>'21', 'dg'=>'24', 'gh'=>'19', 'dh'=>'16', 'de'=>'20', 'eh'=>'7','fe'=>'26');//键为边,值权值
$test = new MGraph($a, $b);
print_r($test->bst());Array
(
[vexs] => Array
(
[0] => a
[1] => b
[2] => f
[3] => i
[4] => c
[5] => g
[6] => h
[7] => e
[8] => d
)
[arc] => Array
(
[ab] => 10
[af] => 11
[bi] => 12
[ic] => 8
[bg] => 16
[gh] => 19
[he] => 7
[hd] => 16
)
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