1、三角枚举,从所有无向边对中找到相互连接的三角形

/**
* @Author: xu.dm
* @Date: 2019/7/4 21:31
* @Description: 三角枚举算法
* 三角枚举是在图(数据结构)中找到紧密连接的部分的预处理步骤。三角形由三条边连接,三条边相互连接。
*
* 该算法的工作原理如下:它将所有共享一个共同顶点的边(edge)分组,并构建三元组,即由两条边连接的顶点三元组。
* 最后,通过join操作连接原数据和三元组,过滤所有三元组,去除不存在第三条边(闭合三角形)的三元组。
*
* 输入文件是纯文本文件,必须格式如下:
*
* 边缘表示为顶点ID的对,由空格字符分隔。边线由换行符分隔。
* 例如,"1 2\n2 12\n1 12\n42 63"给出包括三角形的四个(无向)边(1) - (2),(2) - (12),(1) - (12)和(42) - (63)
* (1)
* / \
* (2)-(12)
* 用法:EnumTriangleBasic --edges <path> --output <path>
* 如果未提供参数,则使用{@link EnumTrianglesData}中的默认数据运行程序。
*
*/
public class EnumTriangles {
public static void main(String args[]) throws Exception{
// Checking input parameters
final ParameterTool params = ParameterTool.fromArgs(args); // set up execution environment
final ExecutionEnvironment env = ExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(); // make parameters available in the web interface
env.getConfig().setGlobalJobParameters(params); // read input data
DataSet<EnumTrianglesDataTypes.Edge> edges;
if (params.has("edges")) {
edges = env.readCsvFile(params.get("edges"))
.fieldDelimiter(" ")
.includeFields(true, true)
.types(Integer.class, Integer.class)
.map(new TupleEdgeConverter());
} else {
System.out.println("Executing EnumTriangles example with default edges data set.");
System.out.println("Use --edges to specify file input.");
edges = EnumTrianglesData.getDefaultEdgeDataSet(env);
} // project edges by vertex id
// 对Edge里V1,V2排序,让小的在前
DataSet<EnumTrianglesDataTypes.Edge> edgesById = edges
.map(new EdgeByIdProjector()); DataSet<EnumTrianglesDataTypes.Triad> triangles = edgesById
// build triads
.groupBy(EnumTrianglesDataTypes.Edge.V1)
.sortGroup(EnumTrianglesDataTypes.Edge.V2, Order.ASCENDING)
.reduceGroup(new TriadBuilder())
//通过Triad的第二和第三字段与Edge的第一和第二字段join,找出有第二和第三有路径的对子。
.join(edgesById)
.where(EnumTrianglesDataTypes.Triad.V2, EnumTrianglesDataTypes.Triad.V3)
.equalTo(EnumTrianglesDataTypes.Edge.V1, EnumTrianglesDataTypes.Edge.V2)
// filter triads
.with(new TriadFilter()); // emit result
if (params.has("output")) {
triangles.writeAsCsv(params.get("output"), "\n", ",");
// execute program
env.execute("Basic Triangle Enumeration Example");
} else {
System.out.println("Printing result to stdout. Use --output to specify output path.");
triangles.print();
}
} //转换Tuple2类型到Edge类型
@FunctionAnnotation.ForwardedFields("0;1")
public static class TupleEdgeConverter implements MapFunction<Tuple2<Integer,Integer>, EnumTrianglesDataTypes.Edge>{
private final EnumTrianglesDataTypes.Edge outEdge = new EnumTrianglesDataTypes.Edge();
@Override
public EnumTrianglesDataTypes.Edge map(Tuple2<Integer, Integer> value) throws Exception {
outEdge.copyVerticesFromTuple2(value);
return outEdge;
}
} /**
* Projects an edge (pair of vertices) such that the id of the first is smaller than the id of the second.
* 转换一对边,如果first大于second,则互相交换
* */
private static class EdgeByIdProjector implements MapFunction<EnumTrianglesDataTypes.Edge, EnumTrianglesDataTypes.Edge>{
@Override
public EnumTrianglesDataTypes.Edge map(EnumTrianglesDataTypes.Edge value) throws Exception { //flip vertices 反转顶点
if(value.getFirstVertex()>value.getSecondVertex())
{
value.flipVertices();
}
return value;
}
} /**
* Builds triads (triples of vertices) from pairs of edges that share a vertex.
* The first vertex of a triad is the shared vertex, the second and third vertex are ordered by vertexId.
* Assumes that input edges share the first vertex and are in ascending order of the second vertex.
* 构造triads(三位一体结构),即经过分组排序后,拥有共同顶点的edge,按顺序(分组后顶点需要升序)组合成三体
* 构成Triad的第一个顶点是分组id,也是分组里所有对子(edge)共享的id,第二和第三个顶点是分组的对子(edge)里的第二个顶点,edge他们是按升序排列。
* 分组结构类似如下,s1就是共享的顶点,f1到f3是按升序排列的对子(s1-f1),(s1-f2),(f1-f3)。
* f1
* /
* s1 一 f2
* \
* f3
*/
@FunctionAnnotation.ForwardedFields("0")
private static class TriadBuilder
implements GroupReduceFunction<EnumTrianglesDataTypes.Edge, EnumTrianglesDataTypes.Triad>{
private final List<Integer> vertices = new ArrayList<>();
private final EnumTrianglesDataTypes.Triad outTriad = new EnumTrianglesDataTypes.Triad(); @Override
public void reduce(Iterable<EnumTrianglesDataTypes.Edge> values, Collector<EnumTrianglesDataTypes.Triad> out) throws Exception {
final Iterator<EnumTrianglesDataTypes.Edge> edges = values.iterator(); // clear vertex list
vertices.clear(); // read first edge
EnumTrianglesDataTypes.Edge firstEdge = edges.next();
outTriad.setFirstVertex(firstEdge.getFirstVertex()); vertices.add(firstEdge.getSecondVertex()); // build and emit triads
if(edges.hasNext()){
Integer higherVertexId = edges.next().getSecondVertex(); //combine vertex with all previously read vertices
for(Integer lowVertexId:vertices){
outTriad.setSecondVertex(lowVertexId);
outTriad.setThirdVertex(higherVertexId);
out.collect(outTriad);
}
vertices.add(higherVertexId);
}
}
} /**
* Filters triads (three vertices connected by two edges) without a closing third edge.
* 过滤没有闭合边的三体
* */
private static class TriadFilter
implements JoinFunction<EnumTrianglesDataTypes.Triad, EnumTrianglesDataTypes.Edge, EnumTrianglesDataTypes.Triad>{
@Override
public EnumTrianglesDataTypes.Triad join(EnumTrianglesDataTypes.Triad first, EnumTrianglesDataTypes.Edge second) throws Exception {
return first;
}
} }

2、三角枚举所需要数据结构等

public class EnumTrianglesDataTypes {
/**
* A POJO storing two vertex IDs.
*/
public static class Edge extends Tuple2<Integer, Integer> {
private static final long serialVersionUID = 1L; public static final int V1 = 0;
public static final int V2 = 1; public Edge() {} public Edge(final Integer v1, final Integer v2) {
this.setFirstVertex(v1);
this.setSecondVertex(v2);
} public Integer getFirstVertex() {
return this.getField(V1);
} public Integer getSecondVertex() {
return this.getField(V2);
} public void setFirstVertex(final Integer vertex1) {
this.setField(vertex1, V1);
} public void setSecondVertex(final Integer vertex2) {
this.setField(vertex2, V2);
} public void copyVerticesFromTuple2(Tuple2<Integer, Integer> t) {
this.setFirstVertex(t.f0);
this.setSecondVertex(t.f1);
} public void copyVerticesFromEdgeWithDegrees(EdgeWithDegrees ewd) {
this.setFirstVertex(ewd.getFirstVertex());
this.setSecondVertex(ewd.getSecondVertex());
} public void flipVertices() {
Integer tmp = this.getFirstVertex();
this.setFirstVertex(this.getSecondVertex());
this.setSecondVertex(tmp);
}
} /**
* A POJO storing three vertex IDs.
*/
public static class Triad extends Tuple3<Integer, Integer, Integer> {
private static final long serialVersionUID = 1L; public static final int V1 = 0;
public static final int V2 = 1;
public static final int V3 = 2; public Triad() {} public void setFirstVertex(final Integer vertex1) {
this.setField(vertex1, V1);
} public void setSecondVertex(final Integer vertex2) {
this.setField(vertex2, V2);
} public void setThirdVertex(final Integer vertex3) {
this.setField(vertex3, V3);
}
} /**
* A POJO storing two vertex IDs with degree.
*/
public static class EdgeWithDegrees extends Tuple4<Integer, Integer, Integer, Integer> {
private static final long serialVersionUID = 1L; public static final int V1 = 0;
public static final int V2 = 1;
public static final int D1 = 2;
public static final int D2 = 3; public EdgeWithDegrees() { } public Integer getFirstVertex() {
return this.getField(V1);
} public Integer getSecondVertex() {
return this.getField(V2);
} public Integer getFirstDegree() {
return this.getField(D1);
} public Integer getSecondDegree() {
return this.getField(D2);
} public void setFirstVertex(final Integer vertex1) {
this.setField(vertex1, V1);
} public void setSecondVertex(final Integer vertex2) {
this.setField(vertex2, V2);
} public void setFirstDegree(final Integer degree1) {
this.setField(degree1, D1);
} public void setSecondDegree(final Integer degree2) {
this.setField(degree2, D2);
} public void copyFrom(final EdgeWithDegrees edge) {
this.setFirstVertex(edge.getFirstVertex());
this.setSecondVertex(edge.getSecondVertex());
this.setFirstDegree(edge.getFirstDegree());
this.setSecondDegree(edge.getSecondDegree());
}
}
}

3、测试数据

public class EnumTrianglesData {
public static final Object[][] EDGES = {
{1, 2},
{1, 3},
{1, 4},
{1, 5},
{2, 3},
{2, 5},
{3, 4},
{3, 5},
{3, 7},
{3, 8},
{5, 6},
{7, 8}
}; public static DataSet<EnumTrianglesDataTypes.Edge> getDefaultEdgeDataSet(ExecutionEnvironment env) { List<EnumTrianglesDataTypes.Edge> edges = new ArrayList<EnumTrianglesDataTypes.Edge>();
for (Object[] e : EDGES) {
edges.add(new EnumTrianglesDataTypes.Edge((Integer) e[0], (Integer) e[1]));
} return env.fromCollection(edges);
}
}
 

flink 实现三角枚举EnumTriangles算法详解的更多相关文章

  1. [转] KMP算法详解

    转载自:http://www.matrix67.com/blog/archives/115 KMP算法详解 如果机房马上要关门了,或者你急着要和MM约会,请直接跳到第六个自然段.    我们这里说的K ...

  2. KMP算法详解(转自中学生OI写的。。ORZ!)

    KMP算法详解 如果机房马上要关门了,或者你急着要和MM约会,请直接跳到第六个自然段. 我们这里说的KMP不是拿来放电影的(虽然我很喜欢这个软件),而是一种算法.KMP算法是拿来处理字符串匹配的.换句 ...

  3. BSGS(Baby Steps,Giant Steps)算法详解

    BSGS(Baby Steps,Giant Steps)算法详解 简介: 此算法用于求解 Ax≡B(mod C): 由费马小定理可知: x可以在O(C)的时间内求解:  在x=c之后又会循环: 而BS ...

  4. KMP算法详解&&P3375 【模板】KMP字符串匹配题解

    KMP算法详解: KMP算法是一种改进的字符串匹配算法,由D.E.Knuth,J.H.Morris和V.R.Pratt(雾)提出的. 对于字符串匹配问题(such as 问你在abababb中有多少个 ...

  5. BM算法  Boyer-Moore高质量实现代码详解与算法详解

    Boyer-Moore高质量实现代码详解与算法详解 鉴于我见到对算法本身分析非常透彻的文章以及实现的非常精巧的文章,所以就转载了,本文的贡献在于将两者结合起来,方便大家了解代码实现! 算法详解转自:h ...

  6. kmp算法详解

    转自:http://blog.csdn.net/ddupd/article/details/19899263 KMP算法详解 KMP算法简介: KMP算法是一种高效的字符串匹配算法,关于字符串匹配最简 ...

  7. 机器学习经典算法详解及Python实现--基于SMO的SVM分类器

    原文:http://blog.csdn.net/suipingsp/article/details/41645779 支持向量机基本上是最好的有监督学习算法,因其英文名为support vector  ...

  8. 【转】AC算法详解

    原文转自:http://blog.csdn.net/joylnwang/article/details/6793192 AC算法是Alfred V.Aho(<编译原理>(龙书)的作者),和 ...

  9. EM算法详解

    EM算法详解 1 极大似然估计 假设有如图1的X所示的抽取的n个学生某门课程的成绩,又知学生的成绩符合高斯分布f(x|μ,σ2),求学生的成绩最符合哪种高斯分布,即μ和σ2最优值是什么? 图1 学生成 ...

随机推荐

  1. django前奏

    目录 前言 web框架本质 服务器程序和应用程序 python三大主流web框架 django flask torndao Django安装配置 注意事项 命令行创建项目 app的概念 pycharm ...

  2. 前端基础之BOM和DOM操作

    目录 BOM和DOM定义 windows对象 windows的子对象 navigator对象 screen对象 history对象 location对象 弹出框 警告框 确认框 提示框 计时相关 se ...

  3. AWVS破解安装

    参考大佬@pirogue的安装步骤及awvs安装包,@pandahks的安装依赖,在本地虚拟机安装awvs,艰辛历程记录如下. 虚拟机操作系统:CentOS Linux release 7.7.190 ...

  4. Jenkins根据svn版本号进行构建

    在svn版本url后面加上“@svn版本号”,如@2105 原文:https://blog.csdn.net/jlminghui/article/details/40426849

  5. jQuery核心(一)

    API文档:http://jquery.cuishifeng.cn/ 一. jQuery.extend(object) 用于扩展jQuery对象本身.用来在jQuery命名空间上增加新函数. jQue ...

  6. 洛谷 P5596 【XR-4】题

    洛谷 P5596 [XR-4]题 洛谷传送门 题目描述 小 X 遇到了一道题: 给定自然数 a,ba,b,求满足下列条件的自然数对 (x,y)(x,y) 的个数: y^2 - x^2 = ax + b ...

  7. LeetCode236. 二叉树的最近公共祖先

    * @lc app=leetcode.cn id=236 lang=cpp  *  * [236] 二叉树的最近公共祖先  *  * https://leetcode-cn.com/problems/ ...

  8. yii2-CaptchaAction macos500 不显示

    把公司一个项目pull到本地 发现验证码不输出了 怀疑是gd库没装  php -m看了下 gd库是装了的 有搜索到可能是因为自带的php拓展生成不了png(觉得不太可能) 试了下自己写一个图片生成pn ...

  9. Potyczki Algorythmiczne 2019

    Runda próbna: A + B 设$f[i]$表示两数相加得到前$i$位的方案数,由$f[i-1]$和$f[i-2]$转移得到. #include<cstdio> #include ...

  10. Vue 变异方法unshift&pop&shift

    <!doctype html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8&quo ...