Python: Graph、DFS、set、defaultdict - 更改字典大小时出错

Question

当我尝试使用深度优先方法打印断开连接的图形时出现此问题。

我正在使用 defaultdict 作为图形的邻接表表示。我知道如果一个键不在字典中，defaultdict 会添加它并提供您设置的任何默认值（在我的例子中是 list）。

在您将此评论为重复之前，我已经阅读了帖子 and here。他们表明字典在迭代期间正在更改，但我不太了解我的特定情况。我没有从 defaultdict 弹出任何值。

代码改编自 GeeksForGeeks 但我决定对访问的顶点使用 set 而不是 list 并且我重命名了 DFSUtil 函数，DFSHelper。此外，正在打印的图表与下面的图表相同，只是我添加了一个指向节点 4 的节点 5。我试图添加它以使图表真正断开连接。如果没有此附加条目，则不会产生错误。

这是我的代码：

from collections import defaultdict

class Graph:
  def __init__(self):
    self.graph = defaultdict(list)

  def addEdge(self, u, v):
    self.graph[u].append(v)

  def DFSHelper(self, vertex, visited):
    # recursively visit adjacent nodes
    if vertex not in visited:# and vertex in self.graph:
      visited.add(vertex)
      print(vertex)

      for neighbor in self.graph[vertex]:
        self.DFSHelper(neighbor, visited)

  def DFS(self): # for disconnected graph
    visited = set()

    # print(self.graph.keys())
    for vertex in self.graph.keys():
      if vertex not in visited:
        self.DFSHelper(vertex, visited)

    print('Visited : ', visited)

g = Graph()
g.addEdge(0, 1)
g.addEdge(0, 2)
g.addEdge(1, 2)
g.addEdge(2, 0)
g.addEdge(2, 3)
g.addEdge(3, 3)
g.addEdge(5, 4) # disconnected graph - I added this edge myself

print(g.graph)
print("Following is DFS of a disconnected graph")
g.DFS()

我注意到当我更改 DFSHelper 中的第一行时：

if vertex not in visited:

到

if vertex not in visited and vertex in self.graph:

错误会消失，但我不明白为什么会这样。我的假设是在 defaultdict 中搜索不是键的顶点 4，并且由于 defaultdict 的默认操作是创建一个条目而不是 return 一个键错误， defaultdict 在迭代过程中被改变。但是，我看不到 4 是如何传递到函数 defaultdict.

中的

这是错误的输出。

Following is DFS of a disconnected graph
0
1
2
3
5
4
Traceback (most recent call last):
  File "depth-first-search-disconnected_graph.py", line 41, in <module>
    g.DFS()
  File "depth-first-search-disconnected_graph.py", line 25, in DFS
    for vertex in self.graph.keys():
RuntimeError: dictionary changed size during iteration

注意正在打印的 4。

这是已解决错误的输出。

Following is DFS of a disconnected graph
0
1
2
3
5
Visited :  {0, 1, 2, 3, 5}

Answer 1

当你到达4和5的边缘时，当代码到达for neighbor in self.graph[vertex]时，你通过5的邻居。 5 的唯一邻居是 4，然后您以 4 为顶点递归调用该函数。在 DFSHelper 的下一次调用中，defaultdict 为 4 添加了一个条目，因为它丢失了。

只需在 for 循环之前添加您的条件 if vertex in self.graph 即可避免此错误。

Python: Graph、DFS、set、defaultdict - 更改字典大小时出错

Python: Graph, DFS, set, defaultdict - error in changing dictionary size

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