C++ में ग्राफ़ खोज (Graph Search) एल्गोरिथम- स्पष्टीकरण, उदाहरण और कोड

ग्राफ़ खोज एल्गोरिदम ग्राफ़ प्रसंस्करण और सूचना पुनर्प्राप्ति के क्षेत्र में एक मौलिक तकनीक है। यह एल्गोरिदम हमें विशिष्ट नियमों या खोज एल्गोरिदम के आधार पर ग्राफ़ में पथ या घटकों को ढूंढने में सक्षम बनाता है।

यह काम किस प्रकार करता है

1. ग्राफ़ में एक विशिष्ट शीर्ष(नोड) से प्रारंभ करें।
2. विशिष्ट नियमों, जैसे गहराई-प्रथम खोज(डीएफएस) या चौड़ाई-प्रथम खोज(बीएफएस) के आधार पर खोज प्रक्रिया निष्पादित करें।
3. लक्ष्य या वस्तुओं को खोजने के लिए ग्राफ़ के शीर्षों और किनारों को पार करें।
4. पथ या खोज परिणाम रिकॉर्ड करें.

उदाहरण

निम्नलिखित ग्राफ़ पर विचार करें:

A -- B -- C -- E  
|      |  
D --------  

हम डेप्थ-फर्स्ट सर्च(डीएफएस) एल्गोरिथम का उपयोग करके इस ग्राफ में शीर्ष ए से शीर्ष ई तक एक पथ खोजना चाहते हैं।

1. शीर्ष A से प्रारंभ करें.
2. शीर्ष B पर जाएँ.
3. शीर्ष C पर जारी रखें.
4. शीर्ष B के पीछे C में कोई पड़ोसी नहीं है।
5. शीर्ष D पर जाएँ.
6. शीर्ष A पर जाना जारी रखें(क्योंकि D, A से जुड़ा है)।
7. शीर्ष B पर जाएँ.
8. शीर्ष C पर जाएँ.
9. शीर्ष E पर जाएँ.

A से E तक का मार्ग A -> B -> C -> E है।

C++ में उदाहरण कोड

#include <iostream>  
#include <vector>  
#include <stack>  
#include <unordered_map>  
  
class Graph {  
public:  
    void addEdge(char from, char to);  
    std::vector<char> depthFirstSearch(char start, char end);  
  
private:  
    std::unordered_map<char, std::vector<char>> adjList;  
};  
  
void Graph::addEdge(char from, char to) {  
    adjList[from].push_back(to);  
    adjList[to].push_back(from);  
}  
  
std::vector<char> Graph::depthFirstSearch(char start, char end) {  
    std::vector<char> path;  
    std::unordered_map<char, char> parent;  
    std::stack<char> stack;  
  
    stack.push(start);  
    parent[start] = '\0';  
  
    while(!stack.empty()) {  
        char current = stack.top();  
        stack.pop();  
  
        if(current == end) {  
            // Build the path from end to start using the parent map  
            char node = end;  
            while(node != '\0') {  
                path.insert(path.begin(), node);  
                node = parent[node];  
            }  
            break;  
        }  
  
        for(char neighbor: adjList[current]) {  
            if(parent.find(neighbor) == parent.end()) {  
                parent[neighbor] = current;  
                stack.push(neighbor);  
            }  
        }  
    }  
  
    return path;  
}  
  
int main() {  
    Graph graph;  
    graph.addEdge('A', 'B');  
    graph.addEdge('A', 'D');  
    graph.addEdge('B', 'C');  
    graph.addEdge('C', 'E');  
    graph.addEdge('D', 'B');  
  
    char start = 'A';  
    char end = 'E';  
  
    std::vector<char> path = graph.depthFirstSearch(start, end);  
  
    std::cout << "Path from " << start << " to " << end << ": ";  
    for(char node: path) {  
        std::cout << node << ";  
    }  
    std::cout << std::endl;  
  
    return 0;  
}  

इस उदाहरण में, हम ग्राफ़ में शीर्ष A से शीर्ष E तक पथ खोजने के लिए DFS एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हैं। परिणाम A से E तक पथ बनाने वाले शीर्षों का एक क्रम होगा।