数据结构与算法-7-7 六度空间

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“六度空间”理论又称作“六度分隔(Six Degrees of Separation)”理论。这个理论可以通俗地阐述为:“你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个,也就是说,最多通过五个人你就能够认识任何一个陌生人。”如图1所示。


图1 六度空间示意图

“六度空间”理论虽然得到广泛的认同,并且正在得到越来越多的应用。但是数十年来,试图验证这个理论始终是许多社会学家努力追求的目标。然而由于历史的原因,这样的研究具有太大的局限性和困难。随着当代人的联络主要依赖于电话、短信、微信以及因特网上即时通信等工具,能够体现社交网络关系的一手数据已经逐渐使得“六度空间”理论的验证成为可能。

假如给你一个社交网络图,请你对每个节点计算符合“六度空间”理论的结点占结点总数的百分比。

输入格式:

输入第1行给出两个正整数,分别表示社交网络图的结点数N1<N104,表示人数)、边数M33×N,表示社交关系数)。随后的M行对应M条边,每行给出一对正整数,分别是该条边直接连通的两个结点的编号(节点从1到N编号)。

输出格式:

对每个结点输出与该结点距离不超过6的结点数占结点总数的百分比,精确到小数点后2位。每个结节点输出一行,格式为“结点编号:(空格)百分比%”。

输入样例:

10 9
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
7 8
8 9
9 10

输出样例:

1: 70.00%
2: 80.00%
3: 90.00%
4: 100.00%
5: 100.00%
6: 100.00%
7: 100.00%
8: 90.00%
9: 80.00%
10: 70.00%

这道题使用邻接矩阵很容易内存超限或者超时。建议使用邻接表存储图,然后使用带层序的BFS遍历图。

代码如下

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
#define MAXN 10010
#define INF 0x3fffffff
//图的顶点数、边数
int cnt_c, cnt_s;
vector<int> G[MAXN];
bool visited[MAXN];

typedef struct{
    int n, layer;
} node;

int BFS(int n){
    fill(visited, visited + MAXN, false);
    queue<node> Q;
    int cnt = 0;
    Q.push({n, 0});
    visited[n] = true;
    while(!Q.empty()){
        node v = Q.front();
        cnt++;
        Q.pop();
        int now_n = v.n, now_layer = v.layer;
        for(int i = 0; i < G[now_n].size(); i++){
            if(visited[G[now_n][i]] == false && now_layer + 1 <= 6){
                visited[G[now_n][i]] = true;
                Q.push({G[now_n][i], now_layer + 1});
            }
        }
    }
    return cnt;
}

int main(){
    cin >> cnt_c >> cnt_s;
    for(int i = 0; i < cnt_s; i++){
        int _a, _b;
        cin >> _a >> _b;
        G[_a].push_back(_b);
        G[_b].push_back(_a);
    }
    for(int i = 1; i <= cnt_c; i++){
        double per = 100.0 * BFS(i) / cnt_c;
        printf("%d: %.02f%%\n", i, per);
    }
    return 0;
}

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