次のデータスキーマ（実際のデータスキーマから簡略化され、この問題に直接適用される列のみが表示されます）を前提として、家系図内の2人の個人間の家族関係を計算できるようにしたいと思います。
individual
----------
id
gender
child
----------
child_id
father_id
mother_id
この構造では、2つの個々のID（つまり、いとこ、曽祖父など）間の関係をどのように計算できますか。
また、実際には2つの関係があるため（つまり、ABは甥であり、BAは叔父である可能性があります）、一方が他方の補数を生成するにはどうすればよいですか（叔父が与えられ、性別を知っていると仮定すると、どのように甥を生成できますか？）。これはもっと些細な質問です。前者は私が本当に興味を持っているものです。
皆さんありがとう！
最初に、 AとBの両方の最も低い共通祖先を計算する必要があります。これを最低共通祖先Cと呼びます。
次に、 CからA（CA）およびCからB（CB）までのステップで距離を計算します。これらの値は、これら2つの値に基づいて関係を決定する別のテーブルにインデックス付けする必要があります。例えば：
CA CB Relation
1 2 uncle
2 1 nephew
2 2 cousin
0 1 father
0 2 grandfather
この表に基本的な関係を保持し、祖父のような特定の関係に距離を追加するために「great-」を追加することができます。例：（0、3）=曽祖父。
うまくいけば、これはあなたを正しい方向に向けるでしょう。頑張ってください！
更新:(私はまだ評判がないので、あなたのコードの下にコメントすることはできません。）
あなたの関数aggrandize_relationshipsは少しずれていると思います。オフセットが1以上の場合は、接頭辞「grand」を付けてから、接頭辞「great-」（オフセット-1）を付けることで簡略化できます。あなたのバージョンには、非常に遠い親戚の接頭辞「great grand great grand」が含まれている可能性があります（この説明に正しいパラメータがあるかどうかはわかりませんが、その要点を理解できれば幸いです。また、家系図がそれを実行しているかどうかもわかりませんはるか昔ですが、ポイントは引き続き有効です。）
更新も： 申し訳ありませんが、上記は正しくありません。デフォルトのケースを読み間違えて、再帰的に関数を再度呼び出したと思いました。私の弁護では、私は「2番目の曽祖父」の表記に精通しておらず、常に「曽祖父」を自分で使用していました。コード以降!!
以下は、関係を計算するための私のアルゴリズムのPHP実装です。これは、元の質問で概説したデータスキーマに基づいています。これは、2人の個人間の「最も近い」、つまり最短経路関係を見つけるだけであり、半兄弟や二重のいとこなどの複合関係は解決しません。
get_fatherやなどのデータアクセス関数get_genderは、私がいつも使用しているデータベース抽象化レイヤーのスタイルで記述されていることに注意してください。何が起こっているのかを理解するのはかなり簡単なはずです。基本的に、などのすべてのdbms固有の関数は、 ;mysql_queryなどの一般化された関数に置き換えられます。db_query特にこのコードの例では、それほど複雑ではありませんが、不明な点がある場合は、コメントに質問を投稿してください。
<?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
?>
前に述べたように、LCAを決定するアルゴリズムは最適とは言えません。それを最適化するために別の質問を投稿し、二重のいとこなどの複合関係を計算する問題に対処するために別の質問を投稿する予定です。
正しい方向に私を導いてくれたすべての人に感謝します！あなたのヒントで、これは私が最初に思ったよりもはるかに簡単であることがわかりました。
これは、Tree Relationship CalculatorがツリーのXML表現を受け入れ、その中の任意の2つのメンバーの関係を計算するオブジェクトである場合に役立つ可能性があります。この記事では、関係がどのように計算されるか、および2番目のいとこや一度削除された最初のいとこのような用語の意味について説明します。このコードには、JavaScriptで記述された関係を計算するためのオブジェクトと、ツリーをレンダリングおよび操作するためのWebUIが含まれています。サンプルプロジェクトは、従来のASPページとして設定されています。
http://www.codeproject.com/Articles/30315/Tree-Relationship-Calculator
私はJavaの隣接リストの概念を使用してこの問題を解決しました。すべての人にノードを設定し、そのノード自体に子関係を関連付けることができます。以下は、兄弟といとこのみを検索するためのコードです。ただし、要件に応じて拡張できます。このコードはデモンストレーションのためだけに作成しました。
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;
}
}
以下は、家族を追加し、家族間の関係を見つけるためのメインコードです。
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.");
}
}
これはあなたを助けるかもしれません、それはツリー構造を生成してクエリするためのSQLクエリの多くの理論と実装です
http://www.artfulsoftware.com/mysqlbook/sampler/mysqled1ch20.html
特に、家系図を例として使用する隣接リストモデルを見てください。
奇妙に聞こえるかもしれませんが、PROLOGはあなたが探しているもののようです。次のアドホックプログラムを考えると（http://www.pastey.net/117134より良い色）
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).
あなたはPrologインタプリタにそのようなことを尋ねることができます：
relationship(P1, P2, R).答えとともに：
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.
いつどのように使用するかを知っていれば、これは強力なツールです。これは、Prologの場所とまったく同じようです。それほど人気がなく、埋め込むのも簡単ではないことは知っていますが、コメントの1つに示されているwolphram alphaの印象的な機能は、上記で使用した構成だけを使用してコーディングできます。これがProlog101です。