GIS算法原理与开发2021-深度优先遍历

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了GIS算法原理与开发2021-深度优先遍历相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

图的遍历是GIS的网络数据结构中经常用到的算法,比如爆管后找到距离事故点最近的阀门,路径分析中寻找限定时间内最短时间与超限时条件下最低费用路径,配电网路径中搜索最佳路径算法等

图的遍历主要包含深度优先遍历和广度优先遍历

图的遍历是指从图中某一顶点出发访遍图中其余顶点,且使每一个顶点仅被访问一次,这一过程叫做图的遍历

深度优先遍历(Depth_First_Search),也称为深度优先搜索,简称为DFS:就是从图中某个顶点v出发,访问此顶点,然后从v的未被访问的邻接点出发

深度优先遍历图,直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到


算法原理

GIS算法原理与开发2021-深度优先遍历

按照深度优先遍历,从A点出发,找到与A点连接的节点B和F,按照向右手边走的原则,确定下一节点为B,找到与B点连接的节点C,I,G,仍然按照右手原则,找到节点C,依次类推,直到找到F,按照右手原则找到A点,此时遍历完了一条连通路径,并将所有经过的点标记为已访问过;查找下一节点,从A点回退到F点找到未访问并与F连通的节点G点,依次类推,找到与G点连通但未访问的节点H,在H处再无通路,再次返回G点,无未访问的节点,再次返回到F,无未访问节点,返回到E,无未访问节点,再次返回到D,找到未访问节点I,与I相连的B和C都访问过了,再返回到C点,直到返回A点,遍历结束


A-B-C-D-E-F-A;

A-F-G-H

D-I


主要思想:先一条道跑到黑,然后从最后一个点每次回退一个节点,找到未访问的节点,直到最后回到初始节点,遍历完所有节点


图的存储

图由顶点和弧组成,所以我们可以将图抽象为邻接矩阵,用一维数组来存储顶点,用二维数组来表示边与边之间的邻接矩阵,如果二维数组的元素arr[1][3]为1表示点1和点3邻接,如果为0表示两个点不邻接

所以上图可表示为

arr1[9]={A,B,C,D,E,F,G,H,I}

arr2[0,0]=arr2[1,1]=arr2[2,2]=arr2[3,3]=arr2[4,4]=arr2[5,5]=arr2[6,6]=arr2[7,7]=arr2[8,8]=0;

arr2中其余的元素值都为1



以上图为例遍历算法的实现:

1)存储图的数据结构

2)按照右手原则找到一条完整的路径

3)从路径的最后一个节点开始执行回退操作

4)直到回到初始点,遍历完所有节点


调用深度优先遍历函数

 //定义 string[] str1 = { "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H","I" }; bool[] visited =new bool[9]; int[,] arr= new int[9, 9]; for(int i=0;i<9;i++) { for(int j=0;j<9;j++) { if (i==j) { arr[i, j] = 0; } else { arr[i, j] = 1; } } }
//遍历 for (int i=0;i<str1.Length;i++) { if(visited[i]!=true) { string nodeid = str1[i]; int[] array = new int[9]; for (int m=0;m<9;m++) { array[m] = arr[i,m];
}
DFS(nodeid, visited, array, i); } }


遍历函数

 void DFS(string node,bool[] vis,int[] array,int j){ vis[j] = true;  Console.WriteLine(node + "----"); for(int i=0;i<array.Length;i++) { if (vis[i]!=true && array[i]!=1) {  DFS(node, vis, array, i); } } }



GIS算法原理与开发2021-深度优先遍历





简单,下次应该改良下,多用些自定义类,自定义方法和函数,自定义数据结构......更加模块化些,让我的code体面一点



参考

  1. 大话数据结构


以上是关于GIS算法原理与开发2021-深度优先遍历的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

数据结构—深度优先遍历广度优先遍历图遍历算法的应用

深度优先搜索原理与实践(java)

算法系列之广度优先搜索与深度优先搜索

基本算法——深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)

广度优先搜索原理与实践

深度优先遍历与广度优先遍历的区别