为 Dijkstra 算法构建测试图的策略？

Question

我最近实现了 Dijkstra 的算法来练习 Java。我现在正在考虑如何构建随机测试图（具有单向边）。

目前，我使用一种幼稚的方法。节点在 2d 空间中的随机位置创建（其中 x 和 y 是介于 0 和某个 MAX_SPACE 常数之间的无符号整数）。边是随机创建的以连接节点，因此每个节点的出度至少为 1（最多为 MAX_DEGREE）。不强制执行入度。然后我搜索集合中第一个和最后一个节点之间的路径，该路径可能连接也可能不连接。

在更现实的情况下，节点连接的概率与它们在二维空间中的接近程度成正比。使用该属性构建随机测试图的好策略是什么？

注意事项

我将主要使用它来构建可以手动绘制和验证的图形，但要考虑缩放到更大的图形。

应该轻松修改策略以支持以下常量（可能还有其他常量——如果您想到任何有趣的常量，请告诉我）：

• MIN_NODES、MAX_NODES：图表的大小范围
• 连接性：平均出度
• PROXIMITY：优先考虑连接近端节点的权重

Answer 1

您可以从查看JUNG（Java 库）中可用的不同随机图生成器开始：

• Barabasi Albert Generator - 简单进化的无标度随机图生成器。在每个时间步，都会创建一个新的顶点，并按照“优先附着”的原则与已有的顶点连接，度数越高的顶点被选中附着的概率越高。

• Eppstein Power Law Generator - 生成具有幂律度分布的无向图的图生成器。

还有各种其他生成器可用于 - See Listing Here

对于 python，NetworkX 库还提供了许多图形生成器 - Listed Here

使用其中许多生成器，您可以指定大小，这样您就可以从小处着手。