SciPy 教程 之 SciPy 图结构 5

简介: SciPy 图结构教程,介绍图的基本概念和SciPy中处理图结构的模块scipy.sparse.csgraph。重点讲解贝尔曼-福特算法,用于求解任意两点间最短路径,支持有向图和负权边。通过示例演示如何使用bellman_ford()方法计算最短路径。

SciPy 教程 之 SciPy 图结构 5

SciPy 图结构

图结构是算法学中最强大的框架之一。

图是各种关系的节点和边的集合,节点是与对象对应的顶点,边是对象之间的连接。

SciPy 提供了 scipy.sparse.csgraph 模块来处理图结构。

Bellman Ford -- 贝尔曼-福特算法

贝尔曼-福特算法是解决任意两点间的最短路径的一种算法。

Scipy 使用 bellman_ford() 方法来查找所有元素对之间的最短路径,通常可以在任何图中使用,包括有向图、带负权边的图。

实例

使用负权边的图查找从元素 1 到元素 2 的最短路径:

import numpy as np
from scipy.sparse.csgraph import bellman_ford
from scipy.sparse import csr_matrix

arr = np.array([
[0, -1, 2],
[1, 0, 0],
[2, 0, 0]
])

newarr = csr_matrix(arr)

print(bellman_ford(newarr, return_predecessors=True, indices=0))

以上代码输出结果为:

(array([ 0., -1., 2.]), array([-9999, 0, 0], dtype=int32))

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