运筹学——图论与最短距离(Python实现)(3),2024年最新2024阿里Python高级面试题总结
dist = np.zeros((train_v.shape[0],train_d.shape[0])) #初始化距离 为10*10的全0矩阵
print(dist.shape) #(10,10)
#计算距离矩阵=
for i in range(train_v.shape[0]):
for j in range(train_d.shape[0]):
dist[i,j] = math.sqrt(np.sum((train_v[i,:]-train_d[j,:])**2))
print(‘距离矩阵:----------------------------------’)
print(dist)
#第四步:计算距离和路径====
“”"
s:已经遍历过的城市
dist:城市间距离矩阵
sumpath:目前的最小路径总长度
Dtemp:当前最小距离
flag:访问标记
“”"
i=1
n=train_v.shape[0]#城市个数
j=0
sumpath=0#目前的最小路径总长度
s=[]#已经遍历过的城市
s.append(0)#从城市0开始
start = time.perf_counter() #time.clock()
while True:
k=1#从1开始,因为人在城市0,所以我们设定先从城市1开始选择
Detemp=float(‘inf’)#当前最小距离
while True:
flag=0#访问标记,否0
if k in s:#是否访问,如果访问过,flag设为1
flag = 1
if (flag==0) and (dist[k][s[i-1]] < Detemp):#如果未访问过,并且距离小于最小距离
j = k;
Detemp=dist[k][s[i - 1]]; #当前两座城市相邻距离
k+=1#遍历下一城市
if k>=n:
break;
s.append(j)
i+=1;
sumpath+=Detemp
if i>=n:
break;
sumpath+=dist[0][j]#加上dist[0][j] 表示最后又回到起点
end = time.perf_counter() #time.clock()
print(“距离:”)
print(sumpath)
print(‘--------------’)
print(‘路径:’)
for m in range(n):
print("%s-> "%(s[m]),end=‘’)
print()
print(“程序的运行时间是:%s”%(end-start))
代码解析:数字k表示当前我们选择前往下一个城市时,我们需要计算所有未访问过的城市和当前城市距离。
数字i 用于控制访问过的城市,我们需要到达每一个城市。
代码中有两个while
里面那个while表示选择下一城市时,需要遍历所有未访问过的城市,然后选择距离当前城市最近的城市,赋值给j
外面while,表示我们的每一步,我们需要去每个城市。
2.4 结果
读取数据:----------------------------
1 2
0 2066 2333
1 935 1304
2 1270 200
3 1389 700
4 984 2810
5 2253 478
6 949 3025
7 87 2483
8 3094 1883
9 2706 3130
(10, 10)
距离矩阵:----------------------------------
[[ 0. 1529.05264788 2276.68728639 1767.77204413 1182.47748393
1864.40178073 1313.98363765 1984.67654795 1122.17823896 1022.15898959]
[1529.05264788 0. 1153.70750193 755.6004235 1506.7969339
1555.44205935 1721.0569427 1452.28957168 2235.29013777 2543.76040538]
[2276.68728639 1153.70750193 0. 513.96595218 2625.6229737
1021.55420806 2843.17885473 2571.29889356 2481.82694804 3262.97349055]
[1767.77204413 755.6004235 513.96595218 0. 2148.51693035
892.06502005 2366.26815894 2207.7801068 2075.21420581 2763.94446399]
[1182.47748393 1506.7969339 2625.6229737 2148.51693035 0.
2654.91713618 217.83020911 954.74499213 2304.65377009 1751.48051659]
[1864.40178073 1555.44205935 1021.55420806 892.06502005 2654.91713618
-
2861.40262808 2951.53875123 1637.46938903 2690.41130685]
[1313.98363765 1721.0569427 2843.17885473 2366.26815894 217.83020911
2861.40262808 0. 1018.23769327 2430.05946429 1760.13465394]
[1984.67654795 1452.28957168 2571.29889356 2207.7801068 954.74499213
2951.53875123 1018.23769327 0. 3066.2760802 2697.7342345 ]
[1122.17823896 2235.29013777 2481.82694804 2075.21420581 2304.65377009
1637.46938903 2430.05946429 3066.2760802 0. 1305.9682232 ]
[1022.15898959 2543.76040538 3262.97349055 2763.94446399 1751.48051659
2690.41130685 1760.13465394 2697.7342345 1305.9682232 0. ]]
距离:
10464.183486532447
--------------
路径:
0-> 9-> 8-> 5-> 3-> 2-> 1-> 7-> 4-> 6->
程序的运行时间是:0.0002605780000024538
Process finished with exit code 0
3 案例2——图论及最短距离
===============
3.1 知识点
3.2 networkx绘图
3.2.1 创建图
networkx有四种图 Graph 、DiGraph、MultiGraph、MultiDiGraph,分别为无多重边无向图、无多重边有向图、有多重边无向图、有多重边有向图。
#创建图======
import networkx as nx # 导入 NetworkX 工具包
G1 = nx.Graph() # 创建:空的 无向图
G2 = nx.DiGraph() #创建:空的 有向图
G3 = nx.MultiGraph() #创建:空的 多图
G4 = nx.MultiDiGraph() #创建:空的 有向多图
3.2.2 定点的添加、删除和查看
#====顶点的添加、删除和查看=
#==顶点(node)的操作=
#向图中添加顶点
G1.add_node(1) # 向 G1 添加顶点 1
G1.add_node(1, name=‘n1’, weight=1.0) # 添加顶点 1,定义 name, weight 属性
G1.add_node(2, date=‘May-16’) # 添加顶点 2,定义 time 属性
G1.add_nodes_from([3, 0, 6], dist=1) # 添加多个顶点,并定义属性
G1.add_nodes_from(range(10, 15)) # 向图 G1 添加顶点 10~14
#查看顶点和顶点属性
print(G1.nodes()) # 查看顶点列表
[1, 2, 3, 0, 6, 10, 11, 12, 13, 14]
print(G1._node) # 查看顶点属性
{1: {‘name’: ‘n1’, ‘weight’: 1.0}, 2: {‘date’: ‘May-16’}, 3: {‘dist’: 1}, 0: {‘dist’: 1}, 6: {‘dist’: 1}, 10: {}, 11: {}, 12: {}, 13: {}, 14: {}}
#从图中删除顶点
G1.remove_node(1) # 删除顶点
G1.remove_nodes_from([1, 11, 13, 14]) # 通过顶点标签的 list 删除多个顶点
print(G1.nodes()) # 查看顶点
[2, 3, 0, 6, 10, 12] # 顶点列表
3.2.3 边的添加、删除和查看
#====边的添加、删除和查看
#边(edge)的操作
#向图中添加边
G1.add_edge(1,5) # 向 G1 添加边,并自动添加图中没有的顶点
G1.add_edge(0,10, weight=2.7) # 向 G1 添加边,并设置边的属性
G1.add_edges_from([(1,2,{‘weight’:0}), (2,3,{‘color’:‘blue’})]) # 向图中添加边,并设置#属性
G1.add_edges_from([(3,6),(1,2),(6,7),(5,10),(0,1)]) # 向图中添加多条边
G1.add_weighted_edges_from([(1,2,3.6),[6,12,0.5]]) # 向图中添加多条赋权边: (node1,node2,weight)
print(G1.nodes()) # 查看顶点
[2, 3, 0, 6, 10, 12, 1, 5, 7] # 自动添加了图中没有的顶点
#从图中删除边
G1.remove_edge(0,1) # 从图中删除边 0-1
G1.remove_edges_from([(2,3),(1,5),(6,7)]) # 从图中删除多条边
#查看边和边的属性
print(G1.edges) # 查看所有的边
[(2, 1), (3, 6), (0, 10), (6, 12), (10, 5)]
print(G1.get_edge_data(1,2)) # 查看指定边的属性
{‘weight’: 3.6}
print(G1[1][2]) # 查看指定边的属性
{‘weight’: 3.6}
print(G1.edges(data=True)) # 查看所有边的属性
[(2, 1, {‘weight’: 3.6}), (3, 6, {}), (0, 10, {‘weight’: 2.7}), (6, 12, {‘weight’: 0.5}), (10, 5, {})]
3.3 案例
例题 1:已知如图的有权无向图,求顶点 v1 到 顶点 v11 的最短路径。
3.4 Python实现
#导入相关包=================
import matplotlib.pyplot as plt # 导入 Matplotlib 工具包
import networkx as nx # 导入 NetworkX 工具包
#问题:无向图的最短路问题=========
G1 = nx.Graph() # 创建:空的 无向图
G1.add_weighted_edges_from([(1,2,2),(1,3,8),(1,4,1),
(2,3,6),(2,5,1),
(3,4,7),(3,5,5),(3,6,1),(3,7,2),
(4,7,9),
(5,6,3),(5,8,2),(5,9,9),
(6,7,4),(6,9,6),
(7,9,3),(7,10,1),
(8,9,7),(8,11,9),
(9,10,1),(9,11,2),
(10,11,4)]) # 向图中添加多条赋权边: (node1,node2,weight)
print(‘nx.info:’,G1.nodes) # 返回图的基本信息,nx.info:返回图的基本信息
#=两个指定顶点之间的最短加权路径=========
minWPath_v1_v11 = nx.dijkstra_path(G1, source=1, target=11) # 顶点 1 到 顶点 11 的最短加权路径
print("顶点 v1 到 顶点 v11 的最短加权路径: ", minWPath_v1_v11)
两个指定顶点之间的最短加权路径的长度
lMinWPath_v1_v11 = nx.dijkstra_path_length(G1, source=1, target=11) # 最短加权路径长度
print("顶点 v1 到 顶点 v11 的最短加权路径长度: ", lMinWPath_v1_v11)
pos = {1: (0,4), 2: (5,7), 3: (5,4), 4: (5,1), 5: (10,7), 6: (10,4), 7: (10,1),
8: (15,7), 9: (15,4), 10: (15,1), 11: (20,4)} # 指定顶点位置,以节点为键,位置为值的字典
labels = nx.get_edge_attributes(G1, ‘weight’) # 设置边的 labels 为 ‘weight’
自我介绍一下,小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。
深知大多数Python工程师,想要提升技能,往往是自己摸索成长或者是报班学习,但对于培训机构动则几千的学费,着实压力不小。自己不成体系的自学效果低效又漫长,而且极易碰到天花板技术停滞不前!
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由于文件比较大,这里只是将部分目录大纲截图出来,每个节点里面都包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、讲解视频,并且后续会持续更新
如果你觉得这些内容对你有帮助,可以添加V获取:vip1024c (备注Python)

如果你也是看准了Python,想自学Python,在这里为大家准备了丰厚的免费学习大礼包,带大家一起学习,给大家剖析Python兼职、就业行情前景的这些事儿。
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Python所有方向路线就是把Python常用的技术点做整理,形成各个领域的知识点汇总,它的用处就在于,你可以按照上面的知识点去找对应的学习资源,保证自己学得较为全面。

二、学习软件
工欲善其必先利其器。学习Python常用的开发软件都在这里了,给大家节省了很多时间。

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四、入门学习视频
我们在看视频学习的时候,不能光动眼动脑不动手,比较科学的学习方法是在理解之后运用它们,这时候练手项目就很适合了。


四、实战案例
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[外链图片转存中…(img-BIh6aVpo-1712963569549)]
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