具有优先队列的 BGL DFS 访客答案

【问题标题】：BGL DFS Visitor with Priority Queue具有优先队列的 BGL DFS 访客
【发布时间】：2011-08-12 17:55:56
【问题描述】：

我有一棵树（在图形意义上）表示一棵树（在物理意义上）。树表示为 BGL 邻接列表，其中每个顶点包含半径和位置属性，即，我的图以格式定义

struct TreeVertexType {
  double radius;
  double position[3]; 
}

typedef adjacency_list<vecS, vecS, undirectedS, TreeVertexType> Tree;

我想在树上执行 DFS 以创建分支列表。附加要求是，每当一个顶点有多个未探索的相邻顶点时，它都会选择具有最大半径的顶点。该规则保证了图的遍历顺序代表了物理树枝。

似乎 DFS 访问者不支持优先级队列，所以我想知道是否有替代搜索公式可以通过 A* 获取此信息？

或者，我可以通过对顶点进行排序来实现我自己的 DFS 算法，但如果可能的话，我宁愿利用 BGL 框架。

谢谢

-约翰

【问题讨论】：

标签： c++ boost graph depth-first-search boost-graph

【解决方案1】：

在 DFS 期间 boost::graph 使用堆栈来推送相邻的顶点，这些顶点将在稍后按它们被推送的顺序弹出。

std::vector<VertexInfo> stack; //depth_first_search.hpp 的第 94 行 boost_1_47_0

作为一种解决方法，您可以重新定义这个 stack 使用相同的 push() 和 pop() 接口，您可以做的是当任何 Vertex 被推入 stack 时对your stack 的元素进行排序，使半径最大的顶点始终位于顶部。

换句话说，使用您自己的优先级队列伪造一个堆栈接口。

这将减轻您编写自己的 DFS 的痛苦。

【讨论】：

【解决方案2】：

我最终遵循http://www.boost.org/doc/libs/1_34_0/libs/graph/example/ordered_out_edges.cpp提供的逻辑，即，

template <class StoredEdge>
struct weight : public std::binary_function<StoredEdge, StoredEdge, bool>
{
    bool operator()(const StoredEdge &lhs, const StoredEdge &rhs) const {
        return boost::get(boost::edge_weight, lhs) > 
            boost::get(boost::edge_weight, rhs);
    }
};

struct weightS {};

namespace boost {
    template <class ValueType>
    struct container_gen<weightS, ValueType> {
        typedef std::multiset<ValueType, weight<ValueType> > type;
    };

    template <>
    struct parallel_edge_traits<weightS> {
        typedef disallow_parallel_edge_tag type;
    };
}

typedef adjacency_list<weightS, vecS, undirectedS, TreeVertexType> Tree;

为了确保 out_edges 是按照半径排序的，我简单地将边权重定义为源顶点和目标顶点的平均半径。

然而，问题是半径顶点属性是动态的，并且在创建图形时是未知的，因此每当我更新边权重时，边的顺序都不会改变。

有人知道另一种方法吗？

谢谢

-约翰

【讨论】：

请单独提出后续问题。谢谢！

【解决方案3】：

BGL 中的广度优先搜索算法更适合您的用例；它比名称所暗示的更笼统。您可以使用 push、top 和 pop 方法插入您自己的队列，这些方法可以执行您想要的任何排序。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以使用setS 而不是vecS 来指定一个对该特定属性进行排序的容器。例如，如果您想对边进行排序，您可以使用 adjacency_list<setS, ...> 并为 TreeVertexType 使用比较运算符。

【讨论】：