C++లో గ్రాఫ్ శోధన (Graph Search) అల్గోరిథం- వివరణ, ఉదాహరణ మరియు కోడ్

గ్రాఫ్ సెర్చ్ అల్గోరిథం అనేది గ్రాఫ్ ప్రాసెసింగ్ మరియు ఇన్ఫర్మేషన్ రిట్రీవల్ రంగంలో ఒక ప్రాథమిక సాంకేతికత. ఈ అల్గారిథమ్ నిర్దిష్ట నియమాలు లేదా శోధన అల్గారిథమ్‌ల ఆధారంగా గ్రాఫ్‌లో పాత్‌లు లేదా భాగాలను కనుగొనేలా చేస్తుంది.

అది ఎలా పని చేస్తుంది

1. గ్రాఫ్‌లోని నిర్దిష్ట శీర్షం(నోడ్) నుండి ప్రారంభించండి.
2. డెప్త్-ఫస్ట్ సెర్చ్(DFS) లేదా బ్రెడ్త్-ఫస్ట్ సెర్చ్(BFS) వంటి నిర్దిష్ట నియమాల ఆధారంగా శోధన ప్రక్రియను నిర్వహించండి.
3. లక్ష్యం లేదా వస్తువులను కనుగొనడం కోసం శోధించడానికి గ్రాఫ్ యొక్క శీర్షాలు మరియు అంచులను దాటండి.
4. మార్గం లేదా శోధన ఫలితాలను రికార్డ్ చేయండి.

ఉదాహరణ

కింది గ్రాఫ్‌ను పరిగణించండి:

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

మేము డెప్త్-ఫస్ట్ సెర్చ్(DFS) అల్గారిథమ్‌ని ఉపయోగించి ఈ గ్రాఫ్‌లో శీర్షం A నుండి శీర్షం E వరకు మార్గాన్ని కనుగొనాలనుకుంటున్నాము.

1. శీర్షం A వద్ద ప్రారంభించండి.
2. శీర్షం Bకి తరలించండి.
3. శీర్షం Cకి కొనసాగండి.
4. Cలో పొరుగువారు లేరు, B శీర్షానికి బ్యాక్‌ట్రాక్ చేయండి.
5. శీర్షం Dకి తరలించండి.
6. శీర్షం Aకి కొనసాగండి(D Aకి కనెక్ట్ చేయబడింది).
7. శీర్షం Bకి తరలించండి.
8. శీర్షం Cకి తరలించండి.
9. E శీర్షానికి తరలించండి.

A నుండి Eకి మార్గం A -> B -> C -> E.

C++లో ఉదాహరణ కోడ్

#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;  
}  

ఈ ఉదాహరణలో, గ్రాఫ్‌లో శీర్షం A నుండి శీర్షం E వరకు ఉన్న మార్గాన్ని కనుగొనడానికి మేము DFS అల్గారిథమ్‌ని ఉపయోగిస్తాము. ఫలితంగా A నుండి E వరకు మార్గం ఏర్పడే శీర్షాల క్రమం ఉంటుంది.