使用 scipy 将最小生成树转换为索引列表？

Posted 2023-03-12

【中文标题】使用 scipy 将最小生成树转换为索引列表？

【英文标题】：convert minimum spanning tree to list of indices using scipy?

【发布时间】：2022-01-20 18:34:59

【问题描述】：

如果我有以下输入输出图

 input graph             minimum spanning tree

     (0)                         (0)
    /   \                       /
   3     8                     3
  /       \                   /
(3)---5---(1)               (3)---5---(1)
  \       /                           /
   6     2                           2
    \   /                           /
     (2)                         (2)

...使用 scipy.sparse.csgraph.minimum_spanning_tree 创建：

>>> from scipy.sparse import csr_matrix
>>> from scipy.sparse.csgraph import minimum_spanning_tree
>>> X = csr_matrix([[0, 8, 0, 3],
...                 [0, 0, 2, 5],
...                 [0, 0, 0, 6],
...                 [0, 0, 0, 0]])
>>> Tcsr = minimum_spanning_tree(X)
>>> Tcsr.toarray().astype(int)
array([[0, 0, 0, 3],
       [0, 0, 2, 5],
       [0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0]])

如何生成一个简单的索引列表？所以：

[0,3,1,2]

【问题讨论】：

你愿意使用networkx吗？

我理想的答案是留在 scipy 中，但为了我的生活继续前进，我会接受 networkx

我认为我们需要更多信息才能回答这个问题。如果最小生成树是一棵没有自然顺序排序的树，你想要什么输出？您是否正在寻找深度优先排序？广度优先？还有什么？

【参考方案1】：

scipy.sparse.csgraph 包含按深度优先或广度优先顺序列出节点的方法：

from scipy.sparse.csgraph import breadth_first_order, depth_first_order

print(breadth_first_order(Tcsr, i_start=0, directed=False, return_predecessors=False))
# [0 3 1 2]
print(depth_first_order(Tcsr, i_start=0, directed=False, return_predecessors=False))
# [0 3 1 2]

由于您的树只有一个分支，因此这两种方法会产生相同的结果。但是对于更一般的生成树，你应该根据你感兴趣的遍历顺序来选择方法。