3阶有向完全图的所有非同构的子图(不同钩子图个数)

子图同构问题本质上就是一种匹配,VF2算法加了很多feasibilityrules,保证了算法的高效性。这里只是实现最基本的判断子图同构的算法:参考文献有(其实google一把就能出来这些):http://stackoverflow.com/questions/8176298/vf2-algorithm-steps-with-examplehttp://www.zhihu

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

子图同构问题本质上就是一种匹配,VF2算法加了很多feasibility rules,保证了算法的高效性。这里只是实现最基本的判断子图同构的算法:

参考文献有(其实google一把就能出来这些):

http://stackoverflow.com/questions/8176298/vf2-algorithm-steps-with-example

http://www.zhihu.com/question/27071897

https://github.com/fozziethebeat/S-Space/tree/master/src/main/java/edu/ucla/sspace/graph/isomorphism

http://stackoverflow.com/questions/6743894/any-working-example-of-vf2-algorithm/6744603

Luigi P. Cordella,Pasquale Foggia,Carlo Sansone,Mario Vento: A (Sub)Graph Isomorphism Algorithm for Matching Large Graphs.IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 26(10): 1367-1372 (2004)

第一个链接给了一个示例:

http://stackoverflow.com/questions/8176298/vf2-algorithm-steps-with-example:

I will try to give you a quick explaination of my previous answer to this question :

Any working example of VF2 algorithm?

I will use the same example as the one in my previous answer :

enter image description here

The 2 graphs above are V and V’ .(V’ is not in the drawing but it’s the one on the right)

The VF2 algorithm is described in the graph.

Step by step

I want to know if V and V’ are isomorphic.

I will use the following notations : XV is the node X in V

In the VF2 algoritm I will try to match each node in V with a node in V’.

step 1 :

I match empty V with empty V’ : it always works

step 2 : I can match 1V with 1V’,2V’ or 3V’

I match 1V witch 1V’ : it always works

step 3 :

I can match 2V with 2V’ or 3V’

I match 2V with 2V’ : it works because {1V 2V} and {1V’ 2V} are isomorphic

step 4 :

I try to match 3V with a node in V’ : I cannot! {it would be possible if their was an edge between node 3 and 2 in V’, and no edge between 3 and 1)

So I go back to step 2

step 5:

I match 2V with 3V’

step 6:

same as step 4

I go back to step 2. there is no solution in step 2 , I go back to step 1

step 7:

I match 1V with 2V’

step 8:

I match 2V with 1V’

step 9 :

I match 3V with 3V’

it works I matched {1V 2V 3V} with { 2V’ 1V’ 3V’}

The graphs are isomorphic.

If I test all the solution and it never works the graph would not be isomorphic.

Hope this helps


About you’re question on “matching”, have a look at the wikipedia article on graph isomorphis :

http://en.wikipedia.org/wiki/Graph_isomorphism

this is a good example of a function f that matches graph G and H : enter image description here

Hope you can better understand this algorithm with this illustration.

下面给出我的算法设计(这里考虑边和点除了ID之外,还有label):

边和图结构:

struct EDGE
{
	int id2;
	int label;
	EDGE(int _id2, int _label)
	{
		id2=_id2;
		label=_label;
	}
};


//邻接链表结构,不过是用vector来实现
struct GRAPH
{
	int graphID;
	vector<int> vID;
	vector<int> vLabel;


	vector<vector<EDGE> > vAdjacencyEdge;
	//外面的大vector< >,为每一个节点保存一个邻接表,一个图中有多少个节点,vAdjacencyEdge的size就是多少
	//vector<EDGE>存放EDGE[id2,label]组元,表示每个节点对应的兄弟节点id以及这两个节点间的边的label,
	//vector<EDGE>大小由每个节点的兄弟数量决定(这里所谓的兄弟,就是指“邻接点”)
	//因为可行pair(m,n)就是从当前状态M(s)的邻接点中寻找的,所以该结构能够加快搜索速度
};

每一个match结构:

//match结构,对应论文中提到的core_1 and core_2,
//whose dimensions correspond to the number of nodes in G1 and G2
struct MATCH
{
	//int *dbMATCHqu; //存储DB中的节点id和与之match的QU中的节点id
	//int *quMATCHdb; //存储QU中的节点id和与之match的DB中的节点id
	//使用map编程更方便,查找速度更快!
	map<int, int> dbMATCHqu;
	map<int, int> quMATCHdb;
};

从文件中读取数据(主要是保证每个点的邻接边/点能够按照struct GRAPH正确存储):

vector<GRAPH *> ReadGraph(const char *filename)
{
	FILE *fp = fopen(filename, "r");
	/*
	if (!fp)
	{
		printf("fp is NULL, file [%s] doesn't exist...\n", filename);
		return;
	}
	*/

	EDGE e(-1,-1);
	vector<EDGE> v;
	v.push_back(e);

	char mark[2];
	int id,label,id2;
	vector<GRAPH *> gSet;
	GRAPH * g = NULL;
	while(true)
	{
		fscanf(fp, "%s", mark);
		if(mark[0]=='t')
		{
			
			fscanf(fp, "%s%d", mark, &id);
			if(id==-1)
			{
				gSet.push_back(g);
				break;
			}
			else //if input not ending, then
			{				
				if(g!=NULL)
				{
					gSet.push_back(g);
				}
				g = new GRAPH;
				g->graphID=id;
			}
		}
		else if(mark[0]=='v')
		{
			fscanf(fp, "%d%d", &id, &label);
			g->vID.push_back(id);
			g->vLabel.push_back(label);

			g->vAdjacencyEdge.push_back(v);//为每个节点申请一个vAdjacencyEdge,其中v只是占用位置,没有任何用处!
		}
		else if(mark[0]=='e')
		{
			fscanf(fp, "%d%d%d", &id, &id2, &label);

			e.id2=id2; e.label=label;
			g->vAdjacencyEdge[id].push_back(e);//id->id2的边
			e.id2=id; e.label=label;
			g->vAdjacencyEdge[id2].push_back(e);//id2->id的边
		}
	}

	fclose(fp);
	printf("graph number:%d\n", gSet.size());
	return gSet;

}

判断一个候选pair是否满足feasibility rules:

//其实 pair(quG->vID[i], dbG->vID[j])就是一个候选pair candidate
//判断该候选pair是否满足feasibility rules
bool FeasibilityRules(GRAPH *quG, GRAPH *dbG, MATCH match, int quG_vID, int dbG_vID)
{
	int quVid,dbVid,quGadjacencyEdgeSize,dbGadjacencyEdgeSize,i,j;
	bool flag=false;

	//首先,判断quG_vID和dbG_vID对应的label是否相同
	if(quG->vLabel[quG_vID]!=dbG->vLabel[dbG_vID]) //如果两个点的label不同,则【一定不】满足feasibility rules
	{
		return false;
	}
	
	//其次,判断是不是每次match的第一个比较pair
	if(match.quMATCHdb.size()==0) //如果是第一个比较pair
	{
		//只需要这两个点的label相同(已经判断成立了)即满足feasibility rules
		return true;
	}

	//最后(label相同,不是第一个pair【即,之前已经match了一部分节点】),那么只要下面条件成立就能满足最简单的feasibility rules:
	//1)quG_vID和dbG_vID与已经match的那些节点对中的【至少】一对(quVid,dbVid)分别相邻(quG_vID和dbG_vID分别是已经match的节点quVid和dbVid的“neighbor节点”)
	//2)如果存在多个相邻对(quVid,dbVid),则必须要求【所有的】邻接边对( edge(quG_vID,quVid), edge(dbG_vID,dbVid) )的label一样
	for(map<int, int>::iterator iter=match.quMATCHdb.begin();iter!=match.quMATCHdb.end();iter++) //遍历所有的已经match的节点对
	{
		quVid=iter->first;
		quGadjacencyEdgeSize=quG->vAdjacencyEdge[quVid].size();
		for(i=1;i<quGadjacencyEdgeSize;i++) //从1开始依次扫描quVid的邻接点,第0个存的是(-1,-1)
		{
			//quG_vID是已经match的quG中的节点quVid的“第i个neighbor节点”
			if( quG->vAdjacencyEdge[quVid][i].id2==quG_vID ) 
			{
				dbVid=iter->second;
				dbGadjacencyEdgeSize=dbG->vAdjacencyEdge[dbVid].size();
				for(j=1;j<dbGadjacencyEdgeSize;j++) //从1开始依次扫描dbVid的邻接点,第0个存的是(-1,-1)
				{
					//同时,与quVid相match的节点dbVid在dbG中的“第j个neighbor节点”正好是dbG_vID
					if( dbG->vAdjacencyEdge[dbVid][j].id2==dbG_vID )
					{
						//判断2)是否成立
						if( quG->vAdjacencyEdge[quVid][i].label != dbG->vAdjacencyEdge[dbVid][j].label )
						{
							//因为2)要求【所有的】label一样,只要有一个不一样,则返回false
							return false;
						}
						else
						{
							//标记:flag=true表示至少有一对满足1)的pair(dbVid,quVid),同时满足了2)
							//因为有可能循环结束了,在所有的已经match的节点对里,找不到一个pair(dbVid,quVid)同时满足条件1)和2)
							flag=true;
						}
					}
				}
			}
		}
	}
	return flag;
}

最后给出该算法的伪代码:

3阶有向完全图的所有非同构的子图(不同钩子图个数)

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/127834.html原文链接:https://javaforall.net

(1)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • Log:Spdlog初探(1)

    Log:Spdlog初探(1)文章目录Log:Spdlog初探简介spdlog简介安装/使用Headeronlyversion编译静态库Linux版本Windows版本代码说明设置日志输出样式Log:Spdlog初探简介公司需要开新项目,提议更换日志库,交给我让我调研一下spdlog库的使用。spdlog简介Github地址:Github地址官网介绍:Veryfast,header-only/compile…

    2022年6月23日
    43
  • Laravel 5框架Mutator,Scope

    Laravel 5框架Mutator,Scope首先修改控制器:publicfunctionstore(){Article::create(Request::all());returnredirect(‘articles’);}然后修改视图,添…

    2022年9月12日
    0
  • linux initramfs,Linux INITRAMFS 与 INITRD「建议收藏」

    linux initramfs,Linux INITRAMFS 与 INITRD「建议收藏」initramfs文件生效的过程大致分为四步:第一步:Kernel首先要注册一个RAMFS文件系统类型(实际注册的类型名称是”ROOTFS”,后续我们可以看到它实际上就是”RAMFS”);第二步:然后加载(mount)一个空的rootfs文件系统,类型就是上面提到的RAMFS(ROOTFS);第三步:寻址initramfs文件“XXX.cpio.gz”并解压到已mount的rootfs文件系统中;…

    2022年8月11日
    7
  • tomcat java_maven和java有什么区别

    tomcat java_maven和java有什么区别缓存什么是缓存[Cache]存在内存中的临时数据将用户经常查询的数据放在缓存(内存)中,用户去查询数据的时候就不用从磁盘上(关系型数据库数据文件)查询,从缓存中查询,从而提高查询效率,解决了高并发系统的性能问题。为什么使用缓存减少和数据库的数据交换次数,较少系统开销,提高系统效率什么样的数据库能使用缓存经常查询并且不经常改变的数据Mybatis缓存MyBatis 内置了一个强大的事务性查询缓存机制,它可以非常方便地配置和定制。默认情况下,只启用了本地的会话缓存,它仅

    2022年8月9日
    1
  • 语音_波束形成

    语音_波束形成博客目的:构架语音波束形成的知识体系和资料汇总1.基本概念1.1全向(omnidirectional)与指向(sensitivity)的概念理想的全向麦克理想的指向麦克tips:全指向咪头and单指向咪头全指向咪头的特点:收…

    2022年6月16日
    32
  • outsystems

    outsystemsoutsystems从入门到精通-朱家俊的文章-知乎https://zhuanlan.zhihu.com/p/322582052outsystemsoutsystemsoutsystemsoutsystemsoutsystemsoutsystems

    2022年10月22日
    0

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号