普林斯顿算法课Part2第一周作业_WordNet

作业地址：http://coursera.cs.princeton.edu/algs4/assignments/wordnet.html

作业难点：

1、作业为第二部分的第一次作业，主要是熟悉程序代码书写，关键是设计数据结构；

2、数据结构设计：

　　①我们需要设计一个list，用来存放synsets的第二部分，同时为了保持索引id，使用ArrayList比较好；

　　②构建synsets集，为高效存取这里使用HashMap；

　　③存取hypernyms集，为高效存取这里也使用HashMap；

　　④构建WordGraph，即WordNet的有向图；

3、如何判断WordGraph是否有根：

　　通过一个HashSet集ids，在构建synsets时增加id，在构建hpyernyms时移除id，然后id为空时，说明图有根。

4、如何判断两点的祖先：

　　通过两次BreadthFirstDirectedPaths遍历，记录两点的广度优先搜索路径，然后逐个遍历WordGraph的顶点，寻找最短路径祖先；

5、如何求得两点的距离：

　　求两点到祖先的距离之和即可。

容易扣分点：

无

部分代码：

1、WordNet数据结构及构造函数：

    private  ArrayList<String> wordList;
    private  HashMap<String, Bag<Integer>> idMap;
    private  HashSet<Integer> ids;
    private  Digraph G;
    private  SAP sap;
    // constructor takes the name of the two input files
    public WordNet(String synsets, String hypernyms) {
        ids = new HashSet<Integer>();
        wordList = new ArrayList<String>();
        idMap = new HashMap<String, Bag<Integer>>();
        readSynsets(synsets);
        // build digraph
        G = new Digraph(wordList.size());
        buildWordDigraph(G, buildHynMap(hypernyms));
        // check is rooted DAG
        isRootedDAG();
        // create sap instance
        sap = new SAP(G);
    }

2、SAP数据结构及求祖先函数：

    private final Digraph G;
    private BreadthFirstDirectedPaths bfsPrior, bfsNext;
        
    // a common ancestor of v and w that participates in a shortest
    // ancestral bfs; -1 if no such bfs
    public int ancestor(int u, int w) {
        checkInput(u, w);
        int result = -1;
        int shortestLength = Integer.MAX_VALUE;
        bfsPrior = new BreadthFirstDirectedPaths(G, u);
        bfsNext = new BreadthFirstDirectedPaths(G, w);
        for (int i = 0; i < G.V(); i++) {
            if (bfsPrior.hasPathTo(i) && bfsNext.hasPathTo(i)) {
                int dist = bfsPrior.distTo(i) + bfsNext.distTo(i);
                if (dist < shortestLength) {
                    shortestLength = dist;
                    result = i;
                }
            }
        }
        return result;
    }