用递归寻找公司间持股关系并可视化

一、问题背景:

对于集团公司的任何一个子公司,要找到所有直接或间接持有该公司股权的公司。数据仍参考之前计算股权层级的的案例,即整体的股权结构呈垂直特征,即A公司控制B公司、B公司控制C公司。

一个简单的股权结构

二、编程实现:

(一)定义递归函数:

1、函数参数包括当前要查找子公司的行数和名称,最终返回的是一个机构名称列表(agency)
2、寻找到顶层母公司A的路径中,如果本行“母公司”列为A,则退出递归(代表寻A之路结束);否则将当前“母公司”追加入agency列表,并将其名称和所在行数作为新的函数参数,继续递归

def agencysearch(startline,name):
    if name=='A':
        agency.append('A')
        return(agency)
    else:
        if Ctrsht.iloc[startline,1]==name:
            if Ctrsht.iloc[startline,0]=='A':
                agency.append('A')
                return(agency)
            else:
                agency.append(Ctrsht.iloc[startline,0])#将当前母公司追加入agency列表
                temPosition=[]#母公司在“子公司”列出现的行数可能为多个,必须用数组记录这些位置,并循环调用递归函数
                for i in range(len(Ctrsht['子公司'])):
                    if Ctrsht.iloc[i,1]==Ctrsht.iloc[startline,0]:
                        temPosition.append(i)
                alist=[]#记录母公司到A公司路径中的机构列表
                for k in temPosition:
                    alist=alist+agencysearch(k,Ctrsht.iloc[k,1])#将每次循环的元素补充到alist中,循环中不要return,否则第一次循环就return结果,后面的循环就不执行了
                return(agency+alist)           #将母公司到A公司路径中的机构追加到agency,递归结束
        else:
            pass
(二)调用递归函数:

将F出现的所有的行数记录在数组中,循环调用递归,从而找到对F公司有直接或间接控股关系的机构列表

linenum=[]#获取F公司出现的行数
for i in range(len(Ctrsht['子公司'])):
    if Ctrsht.iloc[i,1]=='F':
        linenum.append(i)
agency=[]#记录机构
for j in linenum:
    agencysearch(j,'F')
agency.append('F')
agency=set(agency)
agency
F公司及所有直接间接持股F公司的列表

三、有向图展示:

准备数据,Ctrsht_mimi记录的是包含F公司的所有股权关系;equitylevel_mini记录的是股权层级中涉及到F公司的所有公司名称和股权层级。

Ctrsht_mimi=Ctrsht[(Ctrsht['子公司'].isin(agency))]
equitylevel_mini=equitylevel[(equitylevel['公司名称'].isin(Ctrsht_mimi['母公司'].unique()))|(equitylevel['公司名称'].isin(Ctrsht_mimi['子公司'].unique()))]

equitylevel_mini内容
from graphviz import Digraph
from graphviz import Source
Layer=equitylevel_mini.values
EquityMat=Ctrsht_mimi.values

corpname = np.array(Layer)[:, 0]

#建立有向图实例
emap=Digraph(name='A公司对子公司控股结构',graph_attr={'splines':'ortho'})#,format='png'ortho控制edge为直线
emap.attr(rankdir='TB',ratio='0.618',label='A公司对F公司控股结构')

for i in corpname:
    emap.node(name=i,shape='box',fontname='Microsoft Yahei',fontsize='12',color='orange')
for num in range(len(EquityMat)):
    with emap.subgraph(edge_attr={'color':'skyblue'}) as line:
        #str(EquityMat[num][1]代表母机构,str(EquityMat[num][2]代表子机构,str(EquityMat[num][3]代表持股比例,
        line.edge(str(EquityMat[num][0]),str(EquityMat[num][1]),xlabel=str(EquityMat[num][2]),fontname='Microsoft Yahei',fontsize='8')

emap.render('A公司对F公司控股结构.gv',view=False)#将绘图保存为emap.gv,不需要打开
Source.from_file('A公司对F公司控股结构.gv')
集团公司对F公司控股结构

四、结语

递归和循环的比较:
递归算法:

优点:代码简洁、清晰,并且容易验证正确性。

缺点:
1、它的运行需要较多次数的函数调用,如果调用层数比较深,每次都要创建新的变量,需要增加额外的堆栈处理,会对执行效率有一定影响,占用过多的内存资源。
2、递归算法解题的运行效率较低。在递归调用的过程中系统为每一层的返回点、局部变量等开辟了栈来储存。递归次数过多容易造成栈溢出等

注意:递归就是在过程或函数里调用自身;使用递归策略时要注意的几个条件
1、必须有一个明确的递归结束条件,称为递归出口。
2、递归需要有边界条件、递归前进段和递归返回段。
3、当边界条件不满足时,递归前进。当边界条件满足时,递归返回。

循环算法:

优点:速度快,结构简单。

缺点:并不能解决所有的问题。有的问题适合使用递归而不是循环。如果使用循环并不困难的话,最好使用循环

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