从python中的矩阵创建邻接列表图答案

【问题标题】：Creating an adjacency list graph from a matrix in python从python中的矩阵创建邻接列表图
【发布时间】：2016-08-05 06:45:42
【问题描述】：

所以我试图从一个字母矩阵中制作一个字母图（代表一个拼图板）。所以说我有类似的东西：

[ [ A, B, C, D], 
  [E, F, G, H], 
  [I, J, K, L], 
  [M, N, O, P] ].

我希望每个节点都是一个字母，但我无法弄清楚如何获取每个节点的邻居。例如，节点 A 会有邻居 B、E 和 F。而节点 K 会有邻居 F、G、H、J、L、M、O 和 P。任何帮助都将不胜感激！

【问题讨论】：

如果你在谈论graphs in python，你应该改变你的方法。

标签： python matrix graph adjacency-list adjacency-matrix

【解决方案1】：

您可以遍历矩阵中的每个节点，然后将右下方的每个相邻节点添加到结果中：

matrix = [
    ['A', 'B', 'C', 'D'],
    ['E', 'F', 'G', 'H'],
    ['I', 'J', 'K', 'L'],
    ['M', 'N', 'O', 'P']
]

def add(adj_list, a, b):
    adj_list.setdefault(a, []).append(b)
    adj_list.setdefault(b, []).append(a)

adj_list = {}
for i in range(len(matrix)):
    for j in range(len(matrix[i])):
        if j < len(matrix[i]) - 1:
            add(adj_list, matrix[i][j], matrix[i][j+1])
        if i < len(matrix[i]) - 1:
            for x in range(max(0, j - 1), min(len(matrix[i+1]), j+2)):
                add(adj_list, matrix[i][j], matrix[i+1][x])

import pprint
pprint.pprint(adj_list)

输出：

{'A': ['B', 'E', 'F'],
 'B': ['A', 'C', 'E', 'F', 'G'],
 'C': ['B', 'D', 'F', 'G', 'H'],
 'D': ['C', 'G', 'H'],
 'E': ['A', 'B', 'F', 'I', 'J'],
 'F': ['A', 'B', 'C', 'E', 'G', 'I', 'J', 'K'],
 'G': ['B', 'C', 'D', 'F', 'H', 'J', 'K', 'L'],
 'H': ['C', 'D', 'G', 'K', 'L'],
 'I': ['E', 'F', 'J', 'M', 'N'],
 'J': ['E', 'F', 'G', 'I', 'K', 'M', 'N', 'O'],
 'K': ['F', 'G', 'H', 'J', 'L', 'N', 'O', 'P'],
 'L': ['G', 'H', 'K', 'O', 'P'],
 'M': ['I', 'J', 'N'],
 'N': ['I', 'J', 'K', 'M', 'O'],
 'O': ['J', 'K', 'L', 'N', 'P'],
 'P': ['K', 'L', 'O']}

【讨论】：

【解决方案2】：

假设您的矩阵是一个 n x m 矩阵，并且每个元素都是一个唯一字符串，如下所示：


    # The matrix

matrix = [
    ['A', 'B', 'C', 'D'],
    ['E', 'F', 'G', 'H'],
    ['I', 'J', 'K', 'L'],
    ['M', 'N', 'O', 'P']
]

可以先定位元素的索引：


    node = 'K' # Input

    # Get the matrix dimension
    n = len(matrix)
    m = len(matrix[0])

    # Assume there is exactly one matching node
    for i in xrange(n):
        for j in xrange(m):
            if matrix[i][j] == node:
                x, y = i, j

然后将邻居作为列表返回：

# 获取（最多）8 个邻居邻居 = [row[max(0,y-1):y+2] 矩阵中的行[max(0,x-1):x+2]] answer = set([v for r in 邻居 for v in r]) answer.remove（节点）答案 = 列表（答案）

如果节点可以多次出现，请参阅How to find the index of a value in 2d array in Python? 如果您是 Python 新手，这些链接可能对您有用：

【讨论】：

【解决方案3】：

您必须使用字典来存储连接到节点的节点：

g = { "A" : ["D", "F"],
      "B" : ["C"],
      "C" : ["B", "C", "D", "E"],
      "D" : ["A", "C"],
      "E" : ["C"],
      "F" : ["D"]
    }

取决于图表的结构。

要获取图中节点的邻居，您可以简单地访问节点的值

>>> g["A"]
>>> ["D","F"]

【讨论】：