为合并和展平树结构设置合并

Posted 2023-02-22

【中文标题】为合并和展平树结构设置合并

【英文标题】：set consolidation for merging and flattening a tree structure

【发布时间】：2013-02-20 03:11:37

【问题描述】：

我有一组这样的数据：

data =  1: "root": [2],
             "leaf": [10, 11, 12],
             ,
         2: "root": [1,3],
             "leaf": [13, 14, 15],
             ,
         3:  "root": [2],
              "leaf": [16, 17],
            ,
         4: "root": [],
             "leaf": [17, 18, 19],
             ,
         5:  "root": [],
              "leaf": [20, 21]
             ,
       

从这个数据中，初始键是一个根节点索引，它包含一个解释哪些根节点和叶节点与其相关的字典。

我想将所有索引合并到相关列表中。

由根索引连接的根索引，两个/所有根索引和所有叶索引都合并到结果列表中。 一个根索引可以通过叶子连接到另一个根，根索引和所有叶子索引都合并到结果列表中。

我在找出遍历和合并数据的最佳方式时遇到了一些麻烦。从上述数据集中，预期输出为：

[[1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19], [5, 20, 21]]

Fixed Attempt，好像有效，有没有更有效的方法？

class MergeMachine(object):
    processed = []

    def merge(self, idx, parent_indexes, existing):
        if idx not in self.processed:
            parent_indexes.append(idx)
            if self.data[idx]["root"]:
                for related_root_idx in self.data[idx]["root"]:
                    if related_root_idx not in self.processed and related_root_idx not in parent_indexes:
                        existing.extend(self.merge(related_root_idx, parent_indexes, existing))
                        self.processed.append(related_root_idx)
            existing.append(idx)
            existing.extend(self.data[idx]["leaf"])
            self.processed.append(idx)
        return existing

    def process(self, data):
        results = []
        self.data = data
        for root_idx in self.data.keys():
            r = set(self.merge(root_idx, [], []))
            if r:
                combined = False
                for result_set in results:
                    if not r.isdisjoint(result_set):
                        result_set.union(r)
                        combined = True
                if not combined:
                    results.append(r)
        return results

mm = MergeMachine()
mm.process(data)

有没有一种有效的方法将数据合并到预期的输出？

【问题讨论】：

为什么 4 和它的孩子在第一个列表中？

我猜是因为它通过叶子 17 连接到根 3。

是的，这就是我试图表达的意思，“一个根索引可能通过叶子连接到另一个根”。

想一想，如果每个节点都被展平，然后不相交的检查运行，结果可以一次连接而不递归？

您应该搜索的短语是“设置合并”，例如here.

【参考方案1】：

我不知道这是否有效，但它似乎有效：

data = #your data as posted

data = [set ( [k] ) | set (v ['root'] ) | set (v ['leaf'] ) for k, v in data.items () ]
merged = []
while data:
    e0 = data [0]
    for idx, e in enumerate (data [1:] ):
        if e0 & e:
            data [idx + 1] = e | e0 #idx is off by 1 as I enumerate data [1:]
            break
    else: merged.append (e0)
    data = data [1:]

print (merged)

我猜在最坏的情况下（即不可能合并）成本应该是 O(n**2)。而且是串行的，没有递归。

【参考方案2】：

我想出了这个，它与上面的类似，但并不完全相同。我的是破坏性的，它消耗输入数据结构，我认为它在同一点有界（如果没有任何输入数据相关，则为 On^2）。

def merge(data):
  result = []
  while data:
    k, v = data.popitem()
    temp = set([k]) | set(v['root']) | set(v['leaf'])
    for idx, test in enumerate(result):
      if test & temp:
        result[idx] |= temp
        break
    else:
      result.append(temp)
  return result