ruby - 邻接表和图

Question

我正在尝试通过邻接列表构建一个图，这意味着我需要一个包含所有节点的列表，并且在每个节点类中，我还需要一个数据结构来保存所有相邻节点。只是想知道执行此操作的最佳结构是什么(快速搜索目标节点类)。数组行得通吗？

Answer 1

这是在 Ruby 中构建有向图的一种方法，其中每个节点都维护对其后继节点的引用，但可以通过名称引用节点。首先，我们需要一个节点类:

class Node

  attr_reader :name

  def initialize(name)
    @name = name
    @successors = []
  end

  def add_edge(successor)
    @successors << successor
  end

  def to_s
    "#{@name} -> [#{@successors.map(&:name).join(' ')}]"
  end

end

每个节点都维护对其后继节点的引用。不知道你需要什么样的操作，我没有定义任何实际进行图形遍历的操作，但是每个节点都引用了它的后继节点使得遍历图形变得微不足道。

现在我们将创建一个类来表示整个图:

class Graph

  def initialize
    @nodes = {}
  end

  def add_node(node)
    @nodes[node.name] = node
  end

  def add_edge(predecessor_name, successor_name)
    @nodes[predecessor_name].add_edge(@nodes[successor_name])
  end

  def [](name)
    @nodes[name]
  end

end

此类保留其节点的散列，按名称键控。这使得特定节点的检索变得容易。

这是一个包含循环的图形示例:

graph = Graph.new
graph.add_node(Node.new(:a))
graph.add_node(Node.new(:b))
graph.add_node(Node.new(:c))
graph.add_edge(:a, :b)
graph.add_edge(:b, :c)
graph.add_edge(:c, :a)
puts graph[:a]    #=> a -> [b]
puts graph[:b]    #=> b -> [c]
puts graph[:c]    #=> c -> [a]