并行算法的连通组件
创始人
2024-12-18 20:01:16
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以下是一个使用并行算法来找到连通组件的示例代码:

import numpy as np
from multiprocessing import Pool

def find_connected_components(graph):
    num_nodes = len(graph)
    visited = np.zeros(num_nodes)
    connected_components = []

    def dfs(node, label):
        visited[node] = label
        for neighbor in range(num_nodes):
            if graph[node][neighbor] == 1 and visited[neighbor] == 0:
                dfs(neighbor, label)

    def process_node(node):
        if visited[node] == 0:
            label = len(connected_components) + 1
            dfs(node, label)
            connected_components.append(np.where(visited == label)[0])

    with Pool() as pool:
        pool.map(process_node, range(num_nodes))

    return connected_components

# 测试示例
graph = np.array([[1, 1, 0, 0, 0],
                  [1, 1, 0, 0, 0],
                  [0, 0, 1, 1, 0],
                  [0, 0, 1, 1, 0],
                  [0, 0, 0, 0, 1]])
connected_components = find_connected_components(graph)
for component in connected_components:
    print(component)

此示例代码使用了Python的multiprocessing.Pool来实现并行处理,它允许我们在多个进程中同时处理不同的节点。find_connected_components函数接受一个表示图的邻接矩阵作为输入,并返回一个包含所有连通组件的列表。在find_connected_components函数中,我们使用了深度优先搜索(DFS)算法来遍历图中的节点,并使用一个visited数组来记录已访问的节点和它们所属的连通组件标签。process_node函数用于处理单个节点,并在需要时调用DFS函数。最后,我们使用multiprocessing.Pool.map方法来并行处理所有的节点。

注意:请确保在运行此代码之前安装了numpymultiprocessing库。

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