中国大学MOOC-陈越、何钦铭-数据结构:06-图3 六度空间(链式前向星、BFS)
2017-10-17 21:43
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作者: DS课程组
单位: 浙江大学
时间限制: 2500ms
内存限制: 64MB
代码长度限制: 16KB
“六度空间”理论虽然得到广泛的认同,并且正在得到越来越多的应用。但是数十年来,试图验证这个理论始终是许多社会学家努力追求的目标。然而由于历史的原因,这样的研究具有太大的局限性和困难。随着当代人的联络主要依赖于电话、短信、微信以及因特网上即时通信等工具,能够体现社交网络关系的一手数据已经逐渐使得“六度空间”理论的验证成为可能。
假如给你一个社交网络图,请你对每个节点计算符合“六度空间”理论的结点占结点总数的百分比。
由edges结构数组和head数组(通常初始化为-1)组成,基本操作有加边和遍历以u为起点的所有边。
edges[i].to表示第i条边的终点,
edges[i].v表示第i条边的权重,
edges[i].next表示与第i条边同起点的下一条边在edges中的位置;
head[i]表示以i为起点的第一条边在edges中的位置。
记录层数时,放弃传统的给每个点加一个Layers域的方法(由于每个点独立BFS,每次需清空visited数组和每个点的Layers,链式前向星着眼于边边关系,不好对每个点的Layers作拓展),转为在每次的BFS中加入level、last、tail三个变量。
单位: 浙江大学
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描述
“六度空间”理论又称作“六度分隔(Six Degrees of Separation)”理论。这个理论可以通俗地阐述为:“你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个,也就是说,最多通过五个人你就能够认识任何一个陌生人。”如下图所示。“六度空间”理论虽然得到广泛的认同,并且正在得到越来越多的应用。但是数十年来,试图验证这个理论始终是许多社会学家努力追求的目标。然而由于历史的原因,这样的研究具有太大的局限性和困难。随着当代人的联络主要依赖于电话、短信、微信以及因特网上即时通信等工具,能够体现社交网络关系的一手数据已经逐渐使得“六度空间”理论的验证成为可能。
假如给你一个社交网络图,请你对每个节点计算符合“六度空间”理论的结点占结点总数的百分比。
输入格式
输入第1行给出两个正整数,分别表示社交网络图的结点数N(1<N≤104,表示人数)、边数M(≤33×N,表示社交关系数)。随后的M行对应M条边,每行给出一对正整数,分别是该条边直接连通的两个结点的编号(节点从1到N编号)。输出格式
对每个结点输出与该结点距离不超过6的结点数占结点总数的百分比,精确到小数点后2位。每个结节点输出一行,格式为“结点编号:(空格)百分比%”。输入样例
10 9 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10
输出样例
1: 70.00% 2: 80.00% 3: 90.00% 4: 100.00% 5: 100.00% 6: 100.00% 7: 100.00% 8: 90.00% 9: 80.00% 10: 70.00%
解题分析
链式前向星
一种着眼于边边关系,可以完全取代邻接表的数据结构。由edges结构数组和head数组(通常初始化为-1)组成,基本操作有加边和遍历以u为起点的所有边。
struct Edge{ int to; int next; int weight; }edges[MAXE]; int head[MAXV]={-1};
edges[i].to表示第i条边的终点,
edges[i].v表示第i条边的权重,
edges[i].next表示与第i条边同起点的下一条边在edges中的位置;
head[i]表示以i为起点的第一条边在edges中的位置。
int SumE=0; void AddEdge(int st,int ed,int we) { //加边 edges[SumE].weight=we; edges[SumE].to=ed; edges[SumE].next=head[st]; head[st]=SumE++; } for(int i=head[u];i!=-1;i=edges[i].next);//遍历以u为起点的所有边
注意事项
每条边入edges数组两次,否则所有点只有入度或出度。记录层数时,放弃传统的给每个点加一个Layers域的方法(由于每个点独立BFS,每次需清空visited数组和每个点的Layers,链式前向星着眼于边边关系,不好对每个点的Layers作拓展),转为在每次的BFS中加入level、last、tail三个变量。
AC代码
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<queue> using namespace std; const int MAXV=1E4; const int MAXE=6.6E5; int visited[MAXV+5]; int N,M; int ST,ED; int SumE=0; struct EdgeNode{ int to; int next; }edges[MAXE+5]; int head[MAXV+5]; queue<int>q; void AddEdge(int st,int ed) { edges[SumE].to=ed; edges[SumE].next=head[st]; head[st]=SumE++; } void ClearQ() { while(!q.empty()) q.pop(); } int BFS(int n) { int cnt=1,level=0,last=n,tail; visited =1; q.push(n); while(!q.empty()){ int v=q.front(); q.pop(); for(int i=head[v];i!=-1;i=edges[i].next) if(!visited[edges[i].to]){ visited[edges[i].to]=1; q.push(edges[i].to); cnt++; tail=edges[i].to; } if(v==last) level++,last=tail; if(level==6) break; } return cnt; } int main() { scanf("%d%d",&N,&M); memset(head,-1,sizeof(head)); for(int i=0;i<M;i++){ scanf("%d%d",&ST,&ED); AddEdge(ST,ED); AddEdge(ED,ST); } int counts; for(int i=1;i<=N;i++){ memset(visited,0,sizeof(visited)); ClearQ(); counts=BFS(i); printf("%d: %.2f%%\n",i,double(counts)/N*100); } return 0; }
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