地址:https://time.geekbang.org/column/article/70537
图。实际上,涉及图的算法有很多,也非常复杂,比如图的搜索、最短路径、最小生成树、二分图等等。
如何理解“图”?
图(Graph):一种更加复杂的非线性表结构。
图的种类
我们知道,树中的元素我们称为节点,图中的元素我们就叫做顶点(vertex)。从我画的图中可以看出来,图中的一个顶点可以与任意其他顶点建立连接关系。我们把这种建立的关系叫做边(edge)。
无向图
拿微信举例子吧。我们可以把每个用户看作一个顶点。如果两个用户之间互加好友,那就在两者之间建立一条边。所以,整个微信的好友关系就可以用一张图来表示。其中,每个用户有多少个好友,对应到图中,就叫做顶点的度(degree),就是跟顶点相连接的边的条数。
有向图
微博的社交关系跟微信还有点不一样,或者说更加复杂一点。微博允许单向关注,也就是说,用户 A 关注了用户 B,但用户 B 可以不关注用户 A。
如果用户 A 关注了用户 B,我们就在图中画一条从 A 到 B 的带箭头的边,来表示边的方向。如果用户 A 和用户 B 互相关注了,那我们就画一条从 A 指向 B 的边,再画一条从 B 指向 A 的边。我们把这种边有方向的图叫做“有向图”。以此类推,我们把边没有方向的图就叫做“无向图”。
我们刚刚讲过,无向图中有“度”这个概念,表示一个顶点有多少条边。在有向图中,我们把度分为入度(In-degree)和出度(Out-degree)。
顶点的入度,表示有多少条边指向这个顶点;顶点的出度,表示有多少条边是以这个顶点为起点指向其他顶点。对应到微博的例子,入度就表示有多少粉丝,出度就表示关注了多少人。
带权图
QQ 中的社交关系要更复杂一点。不知道你有没有留意过 QQ 亲密度这样一个功能。QQ 不仅记录了用户之间的好友关系,还记录了两个用户之间的亲密度,如果两个用户经常往来,那亲密度就比较高;如果不经常往来,亲密度就比较低。如何在图中记录这种好友关系的亲密度呢?
这里就要用到另一种图,带权图(weighted graph)。在带权图中,每条边都有一个权重(weight),我们可以通过这个权重来表示 QQ 好友间的亲密度。
存储方式
邻接矩阵存储方法
图最直观的一种存储方法就是,邻接矩阵(Adjacency Matrix)。
邻接表存储方法
我画了一张邻接表的图,你可以先看下。乍一看,邻接表是不是有点像散列表?每个顶点对应一条链表,链表中存储的是与这个顶点相连接的其他顶点。另外我需要说明一下,图中画的是一个有向图的邻接表存储方式,每个顶点对应的链表里面,存储的是指向的顶点。对于无向图来说,也是类似的,不过,每个顶点的链表中存储的,是跟这个顶点有边相连的顶点,你可以自己画下。
总结
前面我们讲到两种主要的存储方法,邻接矩阵和邻接表。因为社交网络是一张稀疏图,使用邻接矩阵存储比较浪费存储空间。所以,这里我们采用邻接表来存储。
不过,用一个邻接表来存储这种有向图是不够的。我们去查找某个用户关注了哪些用户非常容易,但是如果要想知道某个用户都被哪些用户关注了,也就是用户的粉丝列表,是非常困难的。
基于此,我们需要一个逆邻接表。邻接表中存储了用户的关注关系,逆邻接表中存储的是用户的被关注关系。对应到图上,邻接表中,每个顶点的链表中,存储的就是这个顶点指向的顶点,逆邻接表中,每个顶点的链表中,存储的是指向这个顶点的顶点。如果要查找某个用户关注了哪些用户,我们可以在邻接表中查找;如果要查找某个用户被哪些用户关注了,我们从逆邻接表中查找。
标签:存储,有向图,微信,用户,链表,微博,邻接,顶点,社交 From: https://www.cnblogs.com/xiayuxue/p/16736219.html