przechodnia algorytm redukcji: pseudokod?

głosy
30

Szukałem dla algorytmu do przeprowadzenia redukcji przechodni na wykresie, ale bez powodzenia. Nie ma nic w moich algorytmów Biblii (Wprowadzenie do algorytmów by Cormen et al) i chociaż widziałem mnóstwo domknięcie przechodnie Pseudokod, nie były w stanie wyśledzić coś dla zmniejszenia. Najbliżej mam jest to, że jest jednym z „Algorithmische Graphentheorie” Volker Turowa (ISBN: 978-3-486-59057-9), ale niestety nie mam dostępu do tej książki! Wikipedia jest nieprzydatny i Google jest jeszcze, aby włączyć się niczego. : ^ (

Czy ktoś wie z algorytmu do wykonywania przechodniej redukcję?

Utwórz 06/11/2009 o 23:33
źródło użytkownik
W innych językach...                            


7 odpowiedzi

głosy
3

Artykuł Wikipedii na przechodnich punktach redukcyjnych do realizacji w Graphviz (który jest open source). Niezupełnie pseudokod, ale może gdzieś zacząć?

LEDA zawiera algorytm redukcji przechodni . Nie mam kopię książki LEDA już, a funkcja ta mogła zostać dodana po książka została opublikowana. Ale jeśli to jest w środku, to nie będzie dobry opis algorytmu.

Google wskazuje na algorytmie , że ktoś sugerowane do włączenia doładowania. Nie starają się go czytać, więc może nie jest prawidłowy?

Także, to może być warte obejrzenia.

Odpowiedział 07/11/2009 o 16:42
źródło użytkownik

głosy
7

Podstawowym Istota przechodniego algorytmu redukcji użyłem jest


foreach x in graph.vertices
   foreach y in graph.vertices
      foreach z in graph.vertices
         delete edge xz if edges xy and yz exist

Przechodnia algorytm zamknięcie Kiedyś w tym samym skrypcie jest bardzo podobny, ale ostatnia linia jest


         add edge xz if edges xy and yz OR edge xz exist
Odpowiedział 03/03/2010 o 15:49
źródło użytkownik

głosy
3

Algorytm „girlwithglasses” zapomni, że zbędne krawędź może obejmować łańcuch trzech krawędziach. Aby poprawić, obliczyć P = R x R +, gdzie R + stanowi zamknięcie przechodni, a następnie usunięcie wszystkich krawędzi z R, które pojawiają się w Q. patrz również artykuł Wikipedia.

Odpowiedział 08/12/2010 o 20:42
źródło użytkownik

głosy
13

Zobacz Harry Hsu. "Algorytm dla znalezienia minimalnej równoważny wykres zależności dwuznakiem." Journal of the ACM, 22 (1): 11-16, styczeń 1975. prosty algorytm sześcienny poniżej (przy użyciu macierzy N x N ścieżek) wystarcza DAG, ale Hsu uogólnienie do wykresów cykliczne.

// reflexive reduction
for (int i = 0; i < N; ++i)
  m[i][i] = false;

// transitive reduction
for (int j = 0; j < N; ++j)
  for (int i = 0; i < N; ++i)
    if (m[i][j])
      for (int k = 0; k < N; ++k)
        if (m[j][k])
          m[i][k] = false;
Odpowiedział 15/07/2011 o 03:47
źródło użytkownik

głosy
1

Głębokość pierwszy algorytm w pseudo-python:

for vertex0 in vertices:
    done = set()
    for child in vertex0.children:
        df(edges, vertex0, child, done)

df = function(edges, vertex0, child0, done)
    if child0 in done:
        return
    for child in child0.children:
        edge.discard((vertex0, child))
        df(edges, vertex0, child, done)
    done.add(child0)

Algorytm jest optymalna, ale dotyczy problemu wieloostrzowy przęsła z poprzednich rozwiązań. Wyniki są bardzo podobne do tego, co tred z Graphviz produkuje.

Odpowiedział 28/06/2012 o 03:04
źródło użytkownik

głosy
3

Na podstawie odniesienia dostarczonych przez Alan Donovan, który mówi, należy użyć matrycy ścieżka (która ma wartość 1, jeśli istnieje ścieżka od węzła i do węzła j) zamiast macierz sąsiedztwa (który ma 1 tylko wtedy, gdy istnieje krawędź z węzła i do węzła j).

Niektóre przykładowy kod Pythona następuje poniżej, aby pokazać różnice między rozwiązaniami

def prima(m, title=None):
    """ Prints a matrix to the terminal """
    if title:
        print title
    for row in m:
        print ', '.join([str(x) for x in row])
    print ''

def path(m):
    """ Returns a path matrix """
    p = [list(row) for row in m]
    n = len(p)
    for i in xrange(0, n):
        for j in xrange(0, n):
            if i == j:
                continue
            if p[j][i]:
                for k in xrange(0, n):
                    if p[j][k] == 0:
                        p[j][k] = p[i][k]
    return p

def hsu(m):
    """ Transforms a given directed acyclic graph into its minimal equivalent """
    n = len(m)
    for j in xrange(n):
        for i in xrange(n):
            if m[i][j]:
                for k in xrange(n):
                    if m[j][k]:
                        m[i][k] = 0

m = [   [0, 1, 1, 0, 0],
        [0, 0, 0, 0, 0],
        [0, 0, 0, 1, 1],
        [0, 0, 0, 0, 1],
        [0, 1, 0, 0, 0]]

prima(m, 'Original matrix')
hsu(m)
prima(m, 'After Hsu')

p = path(m)
prima(p, 'Path matrix')
hsu(p)
prima(p, 'After Hsu')

Wydajność:

Adjacency matrix
0, 1, 1, 0, 0
0, 0, 0, 0, 0
0, 0, 0, 1, 1
0, 0, 0, 0, 1
0, 1, 0, 0, 0

After Hsu
0, 1, 1, 0, 0
0, 0, 0, 0, 0
0, 0, 0, 1, 0
0, 0, 0, 0, 1
0, 1, 0, 0, 0

Path matrix
0, 1, 1, 1, 1
0, 0, 0, 0, 0
0, 1, 0, 1, 1
0, 1, 0, 0, 1
0, 1, 0, 0, 0

After Hsu
0, 0, 1, 0, 0
0, 0, 0, 0, 0
0, 0, 0, 1, 0
0, 0, 0, 0, 1
0, 1, 0, 0, 0
Odpowiedział 03/05/2013 o 12:16
źródło użytkownik

głosy
0

przeniesiony do Java / jgrapht, próbki Pythona na tej stronie od @Michael Clerx:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Set;

import org.jgrapht.DirectedGraph;

public class TransitiveReduction<V, E> {

    final private List<V> vertices;
    final private int [][] pathMatrix;

    private final DirectedGraph<V, E> graph;

    public TransitiveReduction(DirectedGraph<V, E> graph) {
        super();
        this.graph = graph;
        this.vertices = new ArrayList<V>(graph.vertexSet());
        int n = vertices.size();
        int[][] original = new int[n][n];

        // initialize matrix with zeros
        // --> 0 is the default value for int arrays

        // initialize matrix with edges
        Set<E> edges = graph.edgeSet();
        for (E edge : edges) {
            V v1 = graph.getEdgeSource(edge);
            V v2 = graph.getEdgeTarget(edge);

            int v_1 = vertices.indexOf(v1);
            int v_2 = vertices.indexOf(v2);

            original[v_1][v_2] = 1;
        }

        this.pathMatrix = original;
        transformToPathMatrix(this.pathMatrix);
    }

    // (package visible for unit testing)
    static void transformToPathMatrix(int[][] matrix) {
        // compute path matrix 
        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matrix.length; j++) { 
                if (i == j) {
                    continue;
                }
                if (matrix[j][i] > 0 ){
                    for (int k = 0; k < matrix.length; k++) {
                        if (matrix[j][k] == 0) {
                            matrix[j][k] = matrix[i][k];
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    // (package visible for unit testing)
    static void transitiveReduction(int[][] pathMatrix) {
        // transitively reduce
        for (int j = 0; j < pathMatrix.length; j++) { 
            for (int i = 0; i < pathMatrix.length; i++) {
                if (pathMatrix[i][j] > 0){
                    for (int k = 0; k < pathMatrix.length; k++) {
                        if (pathMatrix[j][k] > 0) {
                            pathMatrix[i][k] = 0;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    public void reduce() {

        int n = pathMatrix.length;
        int[][] transitivelyReducedMatrix = new int[n][n];
        System.arraycopy(pathMatrix, 0, transitivelyReducedMatrix, 0, pathMatrix.length);
        transitiveReduction(transitivelyReducedMatrix);

        for (int i = 0; i <n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) { 
                if (transitivelyReducedMatrix[i][j] == 0) {
                    // System.out.println("removing "+vertices.get(i)+" -> "+vertices.get(j));
                    graph.removeEdge(graph.getEdge(vertices.get(i), vertices.get(j)));
                }
            }
        }
    }
}

testy jednostkowe:

import java.util.Arrays;

import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

public class TransitiveReductionTest {

    @Test
    public void test() {

        int[][] matrix = new int[][] {
            {0, 1, 1, 0, 0},
            {0, 0, 0, 0, 0},
            {0, 0, 0, 1, 1},
            {0, 0, 0, 0, 1},
            {0, 1, 0, 0, 0}
        };

        int[][] expected_path_matrix = new int[][] {
            {0, 1, 1, 1, 1},
            {0, 0, 0, 0, 0},
            {0, 1, 0, 1, 1},
            {0, 1, 0, 0, 1},
            {0, 1, 0, 0, 0}
        };

        int[][] expected_transitively_reduced_matrix = new int[][] {
            {0, 0, 1, 0, 0},
            {0, 0, 0, 0, 0},
            {0, 0, 0, 1, 0},
            {0, 0, 0, 0, 1},
            {0, 1, 0, 0, 0}
        };

        System.out.println(Arrays.deepToString(matrix) + " original matrix");

        int n = matrix.length;

        // calc path matrix
        int[][] path_matrix = new int[n][n];
        {
            System.arraycopy(matrix, 0, path_matrix, 0, matrix.length);

            TransitiveReduction.transformToPathMatrix(path_matrix);
            System.out.println(Arrays.deepToString(path_matrix) + " path matrix");
            Assert.assertArrayEquals(expected_path_matrix, path_matrix);
        }

        // calc transitive reduction
        {
            int[][] transitively_reduced_matrix = new int[n][n];
            System.arraycopy(path_matrix, 0, transitively_reduced_matrix, 0, matrix.length);

            TransitiveReduction.transitiveReduction(transitively_reduced_matrix);
            System.out.println(Arrays.deepToString(transitively_reduced_matrix) + " transitive reduction");
            Assert.assertArrayEquals(expected_transitively_reduced_matrix, transitively_reduced_matrix);
        }
    }
}

Test ouput

[[0, 1, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0, 1], [0, 1, 0, 0, 0]] original matrix
[[0, 1, 1, 1, 1], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 1, 1], [0, 1, 0, 0, 1], [0, 1, 0, 0, 0]] path matrix
[[0, 0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1, 0], [0, 0, 0, 0, 1], [0, 1, 0, 0, 0]] transitive reduction
Odpowiedział 25/07/2015 o 14:31
źródło użytkownik

Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies. Learn more