C++ मध्ये आलेख शोध (Graph Search) अल्गोरिदम- स्पष्टीकरण, उदाहरण आणि कोड

आलेख शोध अल्गोरिदम हे आलेख प्रक्रिया आणि माहिती पुनर्प्राप्ती क्षेत्रातील एक मूलभूत तंत्र आहे. हे अल्गोरिदम आम्हाला विशिष्ट नियम किंवा शोध अल्गोरिदमच्या आधारे आलेखामध्ये पथ किंवा घटक शोधण्यास सक्षम करते.

हे कसे कार्य करते

1. आलेखामधील विशिष्ट शिरोबिंदू(नोड) पासून प्रारंभ करा.
2. डेप्थ-फर्स्ट सर्च(डीएफएस) किंवा ब्रेडथ-फर्स्ट सर्च(बीएफएस) यासारख्या विशिष्ट नियमांवर आधारित शोध प्रक्रिया करा.
3. लक्ष्य किंवा शोधण्यासाठी ऑब्जेक्ट शोधण्यासाठी आलेखाच्या शिरोबिंदू आणि किनारी जा.
4. पथ किंवा शोध परिणाम रेकॉर्ड करा.

उदाहरण

खालील आलेख विचारात घ्या:

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

आम्हाला डेप्थ-फर्स्ट सर्च(DFS) अल्गोरिदम वापरून या आलेखामध्ये शिरोबिंदू A पासून शिरोबिंदू E पर्यंतचा मार्ग शोधायचा आहे.

1. शिरोबिंदू A पासून प्रारंभ करा.
2. शिरोबिंदू B वर जा.
3. शिरोबिंदू C वर सुरू ठेवा.
4. C मध्ये शेजारी नाहीत, शिरोबिंदू B च्या मागे जा.
5. शिरोबिंदू D वर जा.
6. शिरोबिंदू A वर सुरू ठेवा(जसा D A शी जोडलेला आहे).
7. शिरोबिंदू B वर जा.
8. शिरोबिंदू C वर जा.
9. शिरोबिंदू E वर जा.

A पासून E पर्यंतचा मार्ग A -> B -> C -> E आहे.

C++ मधील 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;  
}  

या उदाहरणात, ग्राफमधील शिरोबिंदू A पासून शिरोबिंदू E पर्यंतचा मार्ग शोधण्यासाठी आम्ही DFS अल्गोरिदम वापरतो. परिणाम A पासून E पर्यंत मार्ग तयार करणार्या शिरोबिंदूंचा एक क्रम असेल.