设计合理的数据结构存储社交关系网,通过此系统可以实现如下功能: 1. 系统以菜单方式工作;实现联系人增删,关系增删等操作;(时间复杂度) 2. 社交关系网支持从文件中的存取; 3. 实现图的建立; 4. 实现联系人关系的浏览; 5. 实现按某个人的亲密程度升序或降序排序; 6. 任给两个人,输出其亲密度(两个人直接有边相连,则输出边上的亲密度;两个人没有边相连,则判断两个人之间有无路径可达,若有,输出所有路径中亲密度下界的最大值。);(子图) 7. 输出社交关系网络中的社交大牛(认识人最多的Top10)。(堆) 基于以上实训题目,给出80位随机生成的联系人,并随机生成它们之间的联系关系和亲密度
理解问题设计合理的数据结构存储社交关系网,通过此系统可以实现如下功能: 1. 系统以菜单方式工作;实现联系人增删,关系增删等操作;(时间复杂度) 2. 社交关系网支持从文件中的存取; 3. 实现图的建立; 4. 实现联系人关系的浏览; 5. 实现按某个人的亲密程度升序或降序排序; 6. 任给两个人,输出其亲密度(两个人直接有边相连,则输出边上的亲密度;两个人没有边相连,则判断两个人之间有无路径可达,若有,输出所有路径中亲密度下界的最大值。);(子图) 7. 输出社交关系网络中的社交大牛(认识人最多的Top10)。(堆) 基于以上实训题目,给出80位随机生成的联系人,并随机生成它们之间的联系关系和亲密度
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设计一个社交关系网的数据结构,我们可以使用图(Graph)来表示。图是一种非常合适的数据结构,用于表示社交关系,因为它可以自然地表示个体(节点)和它们之间的关系(边)。以下是实现上述功能的一种可能方法:
数据结构设计
- 节点(Node):表示联系人,包含属性如姓名、ID等。
- 边(Edge):表示联系人之间的关系,包含属性如亲密度。
- 图(Graph):可以是无向图或有向图,取决于关系是否是双向的。图可以由邻接矩阵或邻接表来实现。
功能实现
- 菜单式操作:使用命令行界面或图形界面实现增删联系人和关系。
- 文件存取:使用文件系统存储图的结构和属性,可以是JSON、XML或自定义格式。
- 图的建立:通过邻接矩阵或邻接表来构建图。
- 浏览关系:遍历图的节点和边来显示所有关系。
- 亲密度排序:使用排序算法对边的亲密度进行排序。
- 亲密度查询:使用图搜索算法(如Dijkstra或Floyd-Warshall)来计算两个人之间的亲密度。
- 社交大牛:使用堆(优先队列)来找到认识人最多的Top10。
示例代码(Python)
import random
from collections import defaultdict, deque
class SocialGraph:
def __init__(self):
self.nodes = {} # 存储节点
self.edges = defaultdict(list) # 邻接表存储边
def add_node(self, name):
if name not in self.nodes:
self.nodes[name] = len(self.nodes) + 1
def add_edge(self, name1, name2, intimacy):
if name1 not in self.nodes:
self.add_node(name1)
if name2 not in self.nodes:
self.add_node(name2)
self.edges[name1].append((name2, intimacy))
self.edges[name2].append((name1, intimacy)) # 无向图
def remove_node(self, name):
if name in self.nodes:
del self.nodes[name]
for node in self.nodes:
if name in self.edges[node]:
self.edges[node].remove((name, -1)) # 假设删除边时亲密度为-1
def remove_edge(self, name1, name2):
if name1 in self.edges and name2 in self.edges[name1]:
self.edges[name1].remove((name2, self.edges[name1][0][1]))
# 对称地删除name2到name1的边
def save_to_file(self, filename):
# 实现将图保存到文件的逻辑
def load_from_file(self, filename):
# 实现从文件加载图的逻辑
def find_intimacy(self, name1, name2):
# 实现查找两个人之间亲密度的逻辑
def top_social_influencers(self, top_n=10):
# 使用堆找到认识人最多的Top N
# 生成随机联系人和关系
def generate_random_social_network(num_people=80):
graph = SocialGraph()
for _ in range(num_people):
name = f"Person_{random.randint(1, 1000)}"
graph.add_node(name)
for _ in range(500): # 假设有500条关系
name1 = random.choice(list(graph.nodes.keys()))
name2 = random.choice(list(graph.nodes.keys()))
intimacy = random.randint(1, 10)
graph.add_edge(name1, name2, intimacy)
return graph
# 使用示例
social_graph = generate_random_social_network()
# 接下来可以调用social_graph的方法来实现上述功能
请注意,上述代码是一个简化的示例,实际实现时需要考虑更多的细节,如错误处理、性能优化等。此外,亲密度查询和社交大牛的实现需要更复杂的算法。