ในบทความนี้เราจะสำรวจหนึ่งในโครงสร้างข้อมูลที่น่าสนใจอย่าง "กราฟทิศทาง" (Directed Graph) ในภาษาไพทอน (Python) โดยใช้รายการเชื่อมโยง (Linked List) เป็นรายการปรับปรุง (Adjacency List) ของเรา เราจะสร้างกราฟทิศทางเหล่านี้โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาไลบรารีภายนอก เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับการทำงานพร้อมกับตัวอย่างโค้ด และพิจารณา usecase ในโลกจริงที่กราฟทิศทางนี้สามารถนำไปใช้
กราฟทิศทางเป็นโครงสร้างข้อมูลที่ประกอบด้วย "จุดยอด" (Nodes) และ "เส้นเชื่อม" (Edges) ที่มีทิศทาง ทิศทางของเส้นเชื่อมมีความสำคัญเพราะมันชี้จากจุดยอดหนึ่งไปยังอีกจุดยอดเกิดการเชื่อมต่อที่มีนัยสำคัญในหลายโดเมน เช่น การวิเคราะห์เครือข่าย, การวางแผนเส้นทาง, และอื่นๆ
เราจะใช้ linked list ในการสร้างรายการเชื่อมโยง ซึ่งจะเก็บข้อมูลเกี่ยวกับเส้นเชื่อมและจุดยอดที่มันเชื่อมต่อไปยังเพื่อนบ้าน
ตัวอย่างโค้ด 1: การกำหนดประเภท Node และ Edge
ในโค้ดนี้เราได้สร้างคลาส `Node` และ `Edge` โดยจุดยอดมีลิสต์เพื่อเก็บข้อมูลเส้นเชื่อมที่ออกจากจุดยอดนั้นๆ
ตัวอย่างโค้ด 2: การเพิ่มเส้นเชื่อมและพิจารณาเส้นเชื่อม
ในโค้ดนี้เราเพิ่มกราฟทิศทางใหม่และพิมพ์เส้นเชื่อมที่ออกจาก node1 การใช้ลูปเพื่อวนภายในลิสต์ `adjacent` จะให้ข้อมูลว่า `node1` เชื่อมต่อไปยังจุดยอดไหนบ้าง
ตัวอย่างโค้ด 3: การสร้างกราฟทิศทางภาพรวม
โดยการสร้างคลาส `Graph` เราสามารถรวบรวมจุดยอดและเส้นเชื่อมในกรอบเดียวกันได้ เพิ่มความยืดหยุ่นในการจัดการกราฟของเรา
กราฟทิศทางมีการใช้งานในหลายด้านเช่น การวางแผนเส้นทางในเครือข่ายทางหลวง ซึ่งจุดยอดอาจเป็นเมืองและเส้นเชื่อมคือถนนที่เชื่อมระหว่างเมือง ผลที่ได้คือเราสามารถคำนวณเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างเมืองหรือเส้นทางที่มีการจราจรน้อยที่สุดได้
อีกตัวอย่างหนึ่งคือในโดเมนของเครือข่ายโซเชียลมีเดีย จุดยอดคือผู้ใช้งานและเส้นเชื่อมคือความสัมพันธ์ (เช่น การติดตามหรือเป็นเพื่อน) กราฟช่วยให้เราแสดงและวิเคราะห์ความสัมพันธ์เหล่านี้ได้ในแบบที่ซับซ้อน
ในการสร้างและจัดการกราฟทิศทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเรียนรู้ที่ลึกซึ้งถือเป็นสิ่งสำคัญ นักเรียนที่สนใจประเด็นเหล่านี้และต้องการพัฒนาทักษะการเขียนโปรแกรมและการวิเคราะห์โครงสร้างข้อมูลสามารถเข้าร่วมหลักสูตรที่ Expert-Programming-Tutor (EPT) เรามีหลักสูตรที่ครอบคลุมทั้งทฤษฎีและการปฏิบัติจริง ส่งเสริมให้นักเรียนเป็นผู้เรียนรู้ได้อย่างอิสระและสร้างผลงานของตนเอง สมัครเรียนวันนี้และเริ่มต้นการผจญภัยในโลกแห่งการเขียนโปรแกรมที่มีสีสันและท้าทาย!
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM