グラフ理論を使用して重複する要素を持つリストをマージする方法?

リストと共有要素の結合: グラフ理論的アプローチ

リストのコレクションがあり、その一部には重複する要素が含まれているとすると、目的はそれらを、元のリスト全体の一意の要素の完全なセットで構成されるリストのセットに統合することです。たとえば、次のリストの入力リストを考えてみましょう:

L = [['a', 'b', 'c'], ['b', 'd', 'e'], ['k'], ['o', 'p'], ['e', 'f'], ['p', 'a'], ['d', 'g']]

タスクは、共通の要素を共有するリストを、結合できるリストがなくなるまで結合することです。望ましい出力は次のとおりです。

L = [['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'o', 'p'], ['k']]

ブール演算と while ループを使用することもできますが、リストをグラフとして表示することで、より効率的なアプローチを見つけることができます。グラフ表現では、各リストはエッジで接続されたノードのセットに対応します。したがって、この問題は、このグラフ内の接続コンポーネントを見つけることになります。

1 つの解決策には、次に示すように、グラフ分析用の堅牢なライブラリである NetworkX を利用することが含まれます。

<code class="python">import networkx 
from networkx.algorithms.components.connected import connected_components

def to_graph(l):
    G = networkx.Graph()
    for part in l:
        # each sublist is a bunch of nodes
        G.add_nodes_from(part)
        # it also imlies a number of edges:
        G.add_edges_from(to_edges(part))
    return G

def to_edges(l):
    """ 
        treat `l` as a Graph and returns it's edges 
        to_edges(['a','b','c','d']) -> [(a,b), (b,c),(c,d)]
    """
    it = iter(l)
    last = next(it)

    for current in it:
        yield last, current
        last = current    

G = to_graph(l)
print(connected_components(G))
# prints [['a', 'c', 'b', 'e', 'd', 'g', 'f', 'o', 'p'], ['k']]</code>

グラフ理論に基づいて、NetworkX はタスクを効果的に処理し、正確さと効率性を確保します。

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