假设我们有一个包含整数值的矩形数组,如下所示:
A = [[1,1,2,2,2], [1,2,2,2,1], [1,3,3,3,1]]
如何将彼此相连的相同整数值分组到不同的集群中?集群大小是未知的。
所需输出(彼此相连的相同整数的不同集群):
组 1 : A[0,0],A[0,1],A[1,0],A[2,0]组 2 : A[0,2],A[0,3],A[0,4],A[1,1],A[1,2],A[1,3]组 3 : A[1,4],A[2,4]组 4 : A[2,1],A[2,2],A[2,3]
进行此操作的最合适算法是什么?是否可以使用机器学习来解决这个问题?
回答:
任何图搜索算法(广度优先搜索或深度优先搜索)都可以做到这一点。
图的顶点是矩阵的元素,边存在于相邻的元素之间,因此每个顶点有2到4个邻居。
创建一个同样大小的辅助矩阵,用于存储每个元素所属的集群编号,对于尚未加入任何集群的元素使用其他值(例如-1)。现在,为了获得集群,遍历矩阵中的所有元素。当你发现一个尚未加入任何集群的元素时,从它开始运行BFS或DFS来找到其连接组件中的相同值,并在辅助矩阵中标记这些值为新集群的编号。
复杂度为O(元素数量),与仅仅读取或写入矩阵的复杂度相同。