克隆一張無向圖，圖中的每個節(jié)點包含一個 label （標簽）和一個 neighbors （鄰接點）列表 。

克隆圖時圖的遍歷的應用，樹的遍歷，圖的遍歷是最基本的操作，他們和數(shù)組的遍歷是一樣的，線性結(jié)構(gòu)的問題都是在數(shù)組遍歷的基礎(chǔ)上進行操作，同樣樹的問題和圖的問題也都是在其遍歷的基礎(chǔ)上操作，我們所要做的是在遍歷的基礎(chǔ)上添加數(shù)據(jù)的操作。

# Definition for a undirected graph node class UndirectedGraphNode:def __init__(self, x):self.label = xself.neighbors = []# 克隆圖是圖的遍歷的應用，就是我們在遍歷圖時需要進行一些操作 class Solution:# @param node, a undirected graph node# @return a undirected graph nodedef cloneGraph(self, node):if not node:return node# visited是一個字典：node.label:新復制的結(jié)點，node.label可以定位原來的結(jié)點visited = {}root = UndirectedGraphNode(node.label)visited[node.label] = root# 實際上是圖的遍歷，所以指針是指向原圖的stack = [node,]while stack:curNode = stack.pop() for neighborNode in curNode.neighbors:if neighborNode.label not in visited:# 這個步驟做了2個操作，相當于標記了原圖中這個結(jié)點已經(jīng)訪問了# 二是復制了這個結(jié)點，鄰居還有待添加進去visited[neighborNode.label] = UndirectedGraphNode(neighborNode.label)# 標記了結(jié)點之后，結(jié)點入棧stack.append(neighborNode)# 既然新圖鄰居結(jié)點都復制了，那么就可以更新新圖的鄰居列表了visited[curNode.label].neighbors.append(visited[neighborNode.label])return rootclass Solution2:# @param node, a undirected graph node# @return a undirected graph nodedef cloneGraph(self, node):if not node:return node#visited是一個字典：原圖的node:新復制的結(jié)點，這樣使用更加簡潔，速度更快visited = {}root = UndirectedGraphNode(node.label)visited[node] = root stack = [node,]while stack:curNode = stack.pop() for neighborNode in curNode.neighbors:if neighborNode not in visited:visited[neighborNode] = UndirectedGraphNode(neighborNode.label)stack.append(neighborNode)visited[curNode].neighbors.append(visited[neighborNode])return root

=============================================================================

下面來總結(jié)一下克隆圖的思路，首先圖形的遍歷很清楚了，我們所要做的是：在遍歷每一個結(jié)點

時，復制該結(jié)點以及他的鄰接結(jié)點，但是有一個問題，這時新圖的鄰接結(jié)點還沒有新建，就沒有

辦法，更新新圖這個結(jié)點的鄰接結(jié)點表，但是我們在遍歷原圖的時候，會把原圖的鄰接結(jié)點都

一個一個的放入到棧中或者隊列中，在放入前我們就可以把新圖的結(jié)點復制了，這樣新圖結(jié)點

鄰接結(jié)點都存在了，就可以直接添加了，這里面需要注意，原圖遍歷的時候結(jié)點入棧時會去重

但是新圖需要把所有的鄰接結(jié)點都添加進去，只要確認他的列表里面的結(jié)點都創(chuàng)建了，就行了

這就是為什么visited[curNode].neighbors.append(visited[neighborNode])在if語句的

外面。然后，我們還是沒有講到為什么會想到使用{原結(jié)點：新結(jié)點}的字典，這是因為對一個結(jié)點

操作有3個，一是新建結(jié)點（未更新鄰接表），二是更新自己鄰接表，三是被用作更新其他結(jié)點的

鄰接表。我們操作過程一直都是在原圖上遍歷，也就是指針是指向原圖的結(jié)點，新圖對應的在哪里

我們不知道，把原結(jié)點和新結(jié)點一一對應起來，就相當于一個指針同時指向了原圖和新圖。

類似的可以擴展，可以把任意的遍歷看成最簡單的數(shù)組遍歷，就是指針按照一定方式走，假如兩個數(shù)組

可以關(guān)聯(lián)起來，可以使用一個指針同時遍歷兩個數(shù)組，簡單化遍歷之后，一般的問題都只是添加

遍歷過程的處理。

=============================================================================

遞歸方式，更加能從整體考察問題：

class Solution3:# @param node, a undirected graph node# @return a undirected graph nodedef cloneGraph(self,node):if not node:return node# 原問題初始化visited ={}root = UndirectedGraphNode(node.label)visited[node] = root def Rec(node,visited):# 處理每一個子問題for neighborNode in node.neighbors:if neighborNode not in visited:visited[neighborNode] = UndirectedGraphNode(neighborNode.label)# 處理子問題Rec(neighborNode,visited)visited[node].neighbors.append(visited[neighborNode])# 處理原問題Rec(node,visited)return root# 還有一種思路：不是從子圖來思考問題，而是從子圖延申到子問題，這個問題是克隆子圖， # 克隆子圖里面的每一個結(jié)點，并返回克隆的始頂點 class Solution4:# @param node, a undirected graph node# @return a undirected graph nodedef cloneGraph(self,node):if not node:return node# 原問題初始化visited ={} def cloneGraphRec(node,visited):if node in visited:return visited[node]visited[node] = UndirectedGraphNode(node.label)# 處理每一個子問題for neighborNode in node.neighbors:visited[node].neighbors.append(cloneGraphRec(neighborNode,visited))return visited[node]# 處理原問題return cloneGraphRec(node,visited)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的图形结构：克隆图，图的遍历的应用，递归和迭代的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。