Fortran 中的树和路径查找答案

【问题标题】：Trees and path finding in FortranFortran 中的树和路径查找
【发布时间】：2015-09-23 19:25:51
【问题描述】：

我正在尝试在 Fortran 90 中复制一些 Python 代码，以使其在我参与的更大的 Fortran 项目中工作。具体来说，我正在尝试转换一些递归识别二叉树中上游路径的代码，例如在以下示例中：

     4 -- 5 -- 8
    / 
   2 --- 6 - 9 -- 10
  /           \ 
 1              -- 11
  \
   3 ----7

这棵树由以下方式表示和遍历：

class Node(object):

    def __init__(self):
        self.name = None
        self.parent = None
        self.children = set()
        self._upstream = set()

    def __repr__(self):
        return "Node({})".format(self.name)

    # Recursively search upstream in the drainage network, returns a set of all paths
    @property
    def upstream_paths(self):
        if not self._paths:
            for child in self.children:
                if child.upstream_paths:
                    self._paths.extend([child] + path for path in child.upstream_paths)
                else:
                    self._paths.append([child])
        return self._paths

from collections import defaultdict

edges = {(11, 9), (10, 9), (9, 6), (6, 2), (8, 5), (5, 4), (4, 2), (2, 1), (3, 1), (7, 3)}
nodes = collections.defaultdict(lambda: Node())

for node, parent in edges:
    nodes[node].name = node
    nodes[parent].name = parent
    nodes[node].parent = nodes[parent]
    nodes[parent].children.add(nodes[node])

是否可以在 Fortran 90 中实现类似的功能？我对 f90 中的递归有很好的理解，但是没有 Python 的面向对象性，我无法想象如何做到这一点。

编辑：

更多描述：

我打算做的是确定树枝状流网络中的上游排水路径。对于任何给定的出口（根），可能有成百上千的上游路径。网络初始化后不需要修改网络，尽管会调用网络中的许多不同节点（在上面的示例中，将对来自 1、6、5、等）我一直在研究使用指针，但似乎找不到任何这种寻路的例子。

【问题讨论】：

您有 fortran95 标签，您是否仅限于此，或者您还会使用更新的功能？
如果有帮助，我可能会使用更新的功能。
嗯，这取决于您希望如何实现它，我认为它可以仅使用指针来完成。或者你可以计算出一些数组结构。如果要使用对象，可以使用 F2003 中添加的面向对象功能。数据结构的选择主要取决于你的喜好。寻找性能？是否需要经常访问结果，或者更频繁地修改结果。像这样的东西。以您的方式，您的问题太宽泛，无法给出一个好的答案。是否有可能的答案是：是的......

标签： recursion tree fortran nodes fortran95

【解决方案1】：

我发现当你还在使用 Python 时，将 Python 转换为另一种语言要容易得多（然后你可以在 Python 中的每一步都进行测试）。 Python 非常灵活，因此制作看起来像 F90（或几乎其他任何东西）的 Python 比反之更容易。

我以前用汇编语言来做这件事。我会修改我的 python 使其看起来更像汇编程序，然后尝试在汇编程序中对其进行编码，意识到我错过了一些东西，然后再次修改 Python。到我完成时，我已经掌握了易于阅读且具有一一对应关系的 Python 和汇编语言，并且Python 的每一步都经过了测试。当我运行它时，汇编语言刚刚工作（TM）。

FWIW，如果您正在考虑删除递归，here 是一个很好的指南，提供了最好的方法来做到这一点。

【讨论】：