Рассчитать семейные отношения по генеалогическим данным
https://stackoverflow.com/questions/1063666
-
21-08-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
RussianВопрос
Я хотел бы иметь возможность рассчитать семейные отношения между двумя людьми в генеалогическом древе, используя следующую схему данных (упрощенную по сравнению с моей фактической схемой данных, показывая только столбцы, которые непосредственно применимы к этой проблеме):
individual
----------
id
gender
child
----------
child_id
father_id
mother_id
Как с помощью этой структуры можно вычислить взаимосвязь между двумя отдельными идентификаторами (т.е.двоюродный брат, двоюродный дедушка и т. д.).
Кроме того, поскольку на самом деле существует два отношения (т.е.A-B может быть племянником, тогда как B-A - дядей), как можно создать дополнение к другому (с учетом дяди и предположения, что мы знаем пол, как мы можем создать племянника?).Это скорее тривиальный вопрос, меня действительно интересует первый.
Спасибо всем!
Решение 2
Ниже приведена реализация моего алгоритма на PHP для расчета отношений.Это основано на схеме данных, которую я изложил в исходном вопросе.Это находит только «ближайший», т.е.отношения кратчайшего пути между двумя людьми, он не разрешает сложные отношения, такие как сводные братья и сестры или двойные кузены.
Обратите внимание, что функции доступа к данным, такие как get_father и get_gender написаны в стиле уровня абстракции базы данных, который я всегда использую.Должно быть довольно просто понять, что происходит, в основном все функции, специфичные для dbms, такие как mysql_query заменяются обобщенными функциями, такими как db_query;это совсем не сложно, особенно в примерах в этом коде, но не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях, если что-то неясно.
<?php
/* Calculate relationship "a is the ___ of b" */
define("GENDER_MALE", 1);
define("GENDER_FEMALE", 2);
function calculate_relationship($a_id, $b_id)
{
if ($a_id == $b_id) {
return 'self';
}
$lca = lowest_common_ancestor($a_id, $b_id);
if (!$lca) {
return false;
}
$a_dist = $lca[1];
$b_dist = $lca[2];
$a_gen = get_gender($a_id);
// DIRECT DESCENDANT - PARENT
if ($a_dist == 0) {
$rel = $a_gen == GENDER_MALE ? 'father' : 'mother';
return aggrandize_relationship($rel, $b_dist);
}
// DIRECT DESCENDANT - CHILD
if ($b_dist == 0) {
$rel = $a_gen == GENDER_MALE ? 'son' : 'daughter';
return aggrandize_relationship($rel, $a_dist);
}
// EQUAL DISTANCE - SIBLINGS / PERFECT COUSINS
if ($a_dist == $b_dist) {
switch ($a_dist) {
case 1:
return $a_gen == GENDER_MALE ? 'brother' : 'sister';
break;
case 2:
return 'cousin';
break;
default:
return ordinal_suffix($a_dist - 2).' cousin';
}
}
// AUNT / UNCLE
if ($a_dist == 1) {
$rel = $a_gen == GENDER_MALE ? 'uncle' : 'aunt';
return aggrandize_relationship($rel, $b_dist, 1);
}
// NEPHEW / NIECE
if ($b_dist == 1) {
$rel = $a_gen == GENDER_MALE ? 'nephew' : 'niece';
return aggrandize_relationship($rel, $a_dist, 1);
}
// COUSINS, GENERATIONALLY REMOVED
$cous_ord = min($a_dist, $b_dist) - 1;
$cous_gen = abs($a_dist - $b_dist);
return ordinal_suffix($cous_ord).' cousin '.format_plural($cous_gen, 'time', 'times').' removed';
} //END function calculate_relationship
function aggrandize_relationship($rel, $dist, $offset = 0) {
$dist -= $offset;
switch ($dist) {
case 1:
return $rel;
break;
case 2:
return 'grand'.$rel;
break;
case 3:
return 'great grand'.$rel;
break;
default:
return ordinal_suffix($dist - 2).' great grand'.$rel;
}
} //END function aggrandize_relationship
function lowest_common_ancestor($a_id, $b_id)
{
$common_ancestors = common_ancestors($a_id, $b_id);
$least_distance = -1;
$ld_index = -1;
foreach ($common_ancestors as $i => $c_anc) {
$distance = $c_anc[1] + $c_anc[2];
if ($least_distance < 0 || $least_distance > $distance) {
$least_distance = $distance;
$ld_index = $i;
}
}
return $ld_index >= 0 ? $common_ancestors[$ld_index] : false;
} //END function lowest_common_ancestor
function common_ancestors($a_id, $b_id) {
$common_ancestors = array();
$a_ancestors = get_ancestors($a_id);
$b_ancestors = get_ancestors($b_id);
foreach ($a_ancestors as $a_anc) {
foreach ($b_ancestors as $b_anc) {
if ($a_anc[0] == $b_anc[0]) {
$common_ancestors[] = array($a_anc[0], $a_anc[1], $b_anc[1]);
break 1;
}
}
}
return $common_ancestors;
} //END function common_ancestors
function get_ancestors($id, $dist = 0)
{
$ancestors = array();
// SELF
$ancestors[] = array($id, $dist);
// PARENTS
$parents = get_parents($id);
foreach ($parents as $par) {
if ($par != 0) {
$par_ancestors = get_ancestors($par, $dist + 1);
foreach ($par_ancestors as $par_anc) {
$ancestors[] = $par_anc;
}
}
}
return $ancestors;
} //END function get_ancestors
function get_parents($id)
{
return array(get_father($id), get_mother($id));
} //END function get_parents
function get_father($id)
{
$res = db_result(db_query("SELECT father_id FROM child WHERE child_id = %s", $id));
return $res ? $res : 0;
} //END function get_father
function get_mother($id)
{
$res = db_result(db_query("SELECT mother_id FROM child WHERE child_id = %s", $id));
return $res ? $res : 0;
} //END function get_mother
function get_gender($id)
{
return intval(db_result(db_query("SELECT gender FROM individual WHERE id = %s", $id)));
}
function ordinal_suffix($number, $super = false)
{
if ($number % 100 > 10 && $number %100 < 14) {
$os = 'th';
} else if ($number == 0) {
$os = '';
} else {
$last = substr($number, -1, 1);
switch($last) {
case "1":
$os = 'st';
break;
case "2":
$os = 'nd';
break;
case "3":
$os = 'rd';
break;
default:
$os = 'th';
}
}
$os = $super ? '<sup>'.$os.'</sup>' : $os;
return $number.$os;
} //END function ordinal_suffix
function format_plural($count, $singular, $plural)
{
return $count.' '.($count == 1 || $count == -1 ? $singular : $plural);
} //END function plural_format
?>
Как я уже упоминал ранее, алгоритм определения LCA далеко не оптимален.Я планирую опубликовать отдельный вопрос, чтобы оптимизировать это, и еще один, чтобы решить проблему расчета сложных отношений, таких как двойные кузены.
Огромное спасибо всем, кто помог мне подтолкнуть меня в правильном направлении!С вашими советами это оказалось гораздо проще, чем я думал изначально.
Другие советы
Сначала вам нужно будет рассчитать Низший общий предок обоих А и Б.Назовите этого низшего общего предка С.
Затем рассчитайте расстояние по шагам из С к А (Калифорния) и С к Б (ЦБ).Эти значения должны быть проиндексированы в другую таблицу, которая определяет взаимосвязь на основе этих двух значений.Например:
CA CB Relation
1 2 uncle
2 1 nephew
2 2 cousin
0 1 father
0 2 grandfather
Вы можете сохранить основные отношения в этой таблице и добавить «great-» для дополнительных расстояний в определенных отношениях, например дедушка, например:(0, 3) = прадедушка.
Надеюсь, это укажет вам правильное направление.Удачи!
ОБНОВЛЯТЬ: (Я не могу комментировать ваш код, так как у меня еще нет репутации.)
Я думаю, ваша функция aggrandize_relationships немного не в порядке.Вы можете упростить его, добавив префикс «grand», если смещение равно 1 или больше, а затем добавить префикс «great-» (смещение — 1) раз.Ваша версия может включать приставку «пра-пра-пра-прадед» для обозначения очень дальних родственников. (Не уверен, что в этом объяснении указан правильный параметр, но, надеюсь, вы уловили суть.Кроме того, я понятия не имею, зародилось ли ваше генеалогическое древо так далеко в прошлом, но точка зрения остается в силе.)
ОБНОВЛЕНИЕ ТАКЖЕ:Извините, вышеизложенное неверно.Я неправильно прочитал случай по умолчанию и подумал, что функция снова вызывается рекурсивно.В свою защиту скажу, что я не был знаком с обозначением «второй прадедушка» и сам всегда использовал «прадедушка».Кодируйтесь вперед!!
Это может помочь. Калькулятор отношений дерева — это объект, который принимает XML-представление дерева и рассчитывает отношения любых двух его членов.В этой статье описывается, как рассчитываются отношения и что означают такие термины, как троюродный брат или двоюродный брат, если их удалить.Этот код включает в себя объект для расчета связей, написанный на JavaScript, а также веб-интерфейс для рендеринга и взаимодействия с деревом.Пример проекта настроен как классическая страница ASP.
http://www.codeproject.com/Articles/30315/Tree-Relationship-Calculator
Я решил эту проблему, используя концепцию списка смежности в Java.Можно иметь узел для каждого человека и ассоциировать с ним его дочерние отношения на самом узле.Ниже приведен код для поиска только братьев, сестер и двоюродных братьев и сестер.Однако вы можете улучшить его в соответствии с вашими требованиями.Я написал этот код только для демонстрации.
public class Person {
String name;
String gender;
int age;
int salary;
String fatherName;
String motherName;
public Person(String name, String gender, int age, int salary, String fatherName,
String motherName) {
super();
this.name = name;
this.gender = gender;
this.age = age;
this.salary = salary;
this.fatherName = fatherName;
this.motherName = motherName;
}
}
Ниже приведен основной код для добавления членов семьи и поиска связи между собой.
import java.util.LinkedList;
public class PeopleAndRelationAdjacencyList {
private static String MALE = "male";
private static String FEMALE = "female";
public static void main(String[] args) {
int size = 25;
LinkedList<Person> adjListArray[] = new LinkedList[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
adjListArray[i] = new LinkedList<>();
}
addPerson( adjListArray, "GGM1", MALE, null, null );
addPerson( adjListArray, "GGF1", FEMALE, null, null );
addPerson( adjListArray, "GM1", MALE, "GGM1", "GGF1" );
addPerson( adjListArray, "GM2", MALE, "GGM1", "GGF1" );
addPerson( adjListArray, "GM1W", FEMALE, null, null );
addPerson( adjListArray, "GM2W", FEMALE, null, null );
addPerson( adjListArray, "PM1", MALE, "GM1", "GM1W" );
addPerson( adjListArray, "PM2", MALE, "GM1", "GM1W" );
addPerson( adjListArray, "PM3", MALE, "GM2", "GM2W" );
addPerson( adjListArray, "PM1W", FEMALE, null, null );
addPerson( adjListArray, "PM2W", FEMALE, null, null );
addPerson( adjListArray, "PM3W", FEMALE, null, null );
addPerson( adjListArray, "S1", MALE, "PM1", "PM1W" );
addPerson( adjListArray, "S2", MALE, "PM2", "PM2W" );
addPerson( adjListArray, "S3", MALE, "PM3", "PM3W" );
addPerson( adjListArray, "S4", MALE, "PM3", "PM3W" );
printGraph(adjListArray);
System.out.println("Done !");
getRelationBetweenPeopleForGivenNames(adjListArray, "S3", "S4");
getRelationBetweenPeopleForGivenNames(adjListArray, "S1", "S2");
}
private static void getRelationBetweenPeopleForGivenNames(LinkedList<Person>[] adjListArray, String name1, String name2) {
if ( adjListArray[getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList(adjListArray, name1)].peekFirst().fatherName
.equalsIgnoreCase(
adjListArray[getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList(adjListArray, name2)].peekFirst().fatherName) ) {
System.out.println("SIBLIGS");
return;
}
String name1FatherName = adjListArray[getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList(adjListArray, name1)].peekFirst().fatherName;
String name2FatherName = adjListArray[getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList(adjListArray, name2)].peekFirst().fatherName;
if ( adjListArray[getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList(adjListArray, name1FatherName)].peekFirst().fatherName
.equalsIgnoreCase(
adjListArray[getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList(adjListArray, name2FatherName)].peekFirst().fatherName) ) {
System.out.println("COUSINS");
}
}
private static void addPerson(LinkedList<Person>[] adjListArray, String name, String gender, String fatherName, String motherName) {
Person person = new Person(name, gender, 0, 0, fatherName, motherName);
int indexToPutperson = getEmptyIndexInAdjListToInserterson(adjListArray);
adjListArray[indexToPutperson].addLast(person);
if( fatherName!=null ){
int indexOffatherName = getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList( adjListArray, fatherName);
adjListArray[indexOffatherName].addLast(person);
}
if( motherName!=null ){
int indexOfMotherName = getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList( adjListArray, motherName);
adjListArray[indexOfMotherName].addLast(person);
}
}
private static int getIndexOfGivenNameInHeadPositionOfList( LinkedList<Person>[] adjListArray, String nameToBeSearched ) {
for (int i = 0; i < adjListArray.length; i++) {
if( adjListArray[i] != null ){
if(adjListArray[i].peekFirst() != null){
if(adjListArray[i].peekFirst().name.equalsIgnoreCase(nameToBeSearched)){
return i;
}
}
}
}
// handle if father name is not found
return 0;
}
private static void printGraph(LinkedList<Person>[] adjListArray) {
for (int v = 0; v < 15; v++) {
System.out.print("head");
LinkedList<Person> innerLinkedList = adjListArray[v];
for (int i = 0; i < innerLinkedList.size(); i++) {
Person person = innerLinkedList.get(i);
System.out.print(" -> " + person.name);
}
System.out.println("\n");
}
}
private static int getEmptyIndexInAdjListToInserterson( LinkedList<Person>[] adjListArray) {
for (int i = 0; i < adjListArray.length; i++) {
if(adjListArray[i].isEmpty()){
return i;
}
}
throw new IndexOutOfBoundsException("List of relation is full.");
}
}
Это может вам помочь, это много теории и реализации SQL-запросов для создания и запроса древовидных структур.
http://www.artfulsoftware.com/mysqlbook/sampler/mysqled1ch20.html
В частности, посмотрите на модель списка смежности в котором в качестве примера используется генеалогическое древо.
Как бы странно это ни звучало, похоже, PROLOG — это то, что вам нужно.Учитывая следующую специальную программу (http://www.pastey.net/117134 лучшая раскраска)
female(alice).
female(eve).
female(kate).
male(bob).
male(carlos).
male(dave).
% mother(_mother, _child).
mother(alice, bob).
mother(kate, alice).
% father(_father, _child)
father(carlos, bob).
child(C, P) :- father(P, C).
child(C, P) :- mother(P, C).
parent(X, Y) :- mother(X, Y).
parent(X, Y) :- father(X, Y).
sister(alice, eve).
sister(eve, alice).
sister(alice, dave).
brother(dave, alice).
% brother(sibling, sibling)
sibling(X, Y) :- brother(X, Y).
sibling(X, Y) :- sister(X, Y).
uncle(U, C) :- sibling(U, PARENT),
child(C, PARENT),
male(U).
relationship(U, C, uncle) :- uncle(U, C).
relationship(P, C, parent) :- parent(P, C).
relationship(B, S, brother) :- brother(B, S).
relationship(G, C, grandparent) :- parent(P, C), parent(G, P).
Вы можете задать интерпретатору Пролога что-то вроде этого:
relationship(P1, P2, R).с ответами:
P1 = dave, P2 = bob, R = uncle ;
P1 = alice, P2 = bob, R = parent ;
P1 = kate, P2 = alice, R = parent ;
P1 = carlos, P2 = bob, R = parent ;
P1 = dave, P2 = alice, R = brother ;
P1 = kate, P2 = bob, R = grandparent ;
false.
Это мощный инструмент, если вы знаете, как и когда его использовать.Это похоже на место для Пролога.Я знаю, что он не очень популярен и его легко встроить, но впечатляющую особенность wolphram Alpha, показанную в одном из комментариев, можно закодировать, используя не что иное, как конструкции, использованные выше, и это Пролог 101.
