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2.0 KiB
Python
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Python
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File: graph_bfs.py
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Created Time: 2023-02-23
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Author: krahets (krahets@163.com)
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import sys
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from pathlib import Path
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sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
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from modules import Vertex, vals_to_vets, vets_to_vals
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from collections import deque
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from graph_adjacency_list import GraphAdjList
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def graph_bfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> list[Vertex]:
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"""幅優先探索"""
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# 指定した頂点の隣接頂点をすべて取得できるよう、隣接リストでグラフを表現する
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# 頂点の走査順序
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res = []
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# 訪問済み頂点を記録するためのハッシュ集合
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visited = set[Vertex]([start_vet])
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# BFS の実装にキューを用いる
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que = deque[Vertex]([start_vet])
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# 頂点 vet を起点に、すべての頂点を訪問し終えるまで繰り返す
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while len(que) > 0:
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vet = que.popleft() # 先頭の頂点をデキュー
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res.append(vet) # 訪問した頂点を記録
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# この頂点のすべての隣接頂点を走査
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for adj_vet in graph.adj_list[vet]:
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if adj_vet in visited:
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continue # 訪問済みの頂点をスキップ
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que.append(adj_vet) # 未訪問の頂点のみをキューに追加
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visited.add(adj_vet) # この頂点を訪問済みにする
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# 頂点の走査順を返す
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return res
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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# 無向グラフを初期化
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v = vals_to_vets([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
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edges = [
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[v[0], v[1]],
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[v[0], v[3]],
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[v[1], v[2]],
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[v[1], v[4]],
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||
[v[2], v[5]],
|
||
[v[3], v[4]],
|
||
[v[3], v[6]],
|
||
[v[4], v[5]],
|
||
[v[4], v[7]],
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||
[v[5], v[8]],
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||
[v[6], v[7]],
|
||
[v[7], v[8]],
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]
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graph = GraphAdjList(edges)
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print("\n初期化後、グラフは")
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graph.print()
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# 幅優先探索
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res = graph_bfs(graph, v[0])
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print("\n幅優先探索（BFS）の頂点順序は")
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print(vets_to_vals(res))
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