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2023-02-11 18:21:44 +08:00
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commit 58ad2290b0
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+330 -5
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@@ -125,7 +125,89 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title="graph_adjacency_matrix.cpp"
[class]{GraphAdjMat}-[func]{}
/* 基于邻接矩阵实现的无向图类 */
class GraphAdjMat {
vector<int> vertices; // 顶点列表,元素代表“顶点值”,索引代表“顶点索引”
vector<vector<int>> adjMat; // 邻接矩阵,行列索引对应“顶点索引”
public:
/* 构造方法 */
GraphAdjMat(const vector<int>& vertices, const vector<vector<int>>& edges) {
// 添加顶点
for (int val : vertices) {
addVertex(val);
}
// 添加边
// 请注意,edges 元素代表顶点索引,即对应 vertices 元素索引
for (const vector<int>& edge : edges) {
addEdge(edge[0], edge[1]);
}
}
/* 获取顶点数量 */
int size() const {
return vertices.size();
}
/* 添加顶点 */
void addVertex(int val) {
int n = size();
// 向顶点列表中添加新顶点的值
vertices.push_back(val);
// 在邻接矩阵中添加一行
adjMat.emplace_back(n, 0);
// 在邻接矩阵中添加一列
for (vector<int>& row : adjMat) {
row.push_back(0);
}
}
/* 删除顶点 */
void removeVertex(int index) {
if (index >= size()) {
throw out_of_range("顶点不存在");
}
// 在顶点列表中移除索引 index 的顶点
vertices.erase(vertices.begin() + index);
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的行
adjMat.erase(adjMat.begin() + index);
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的列
for (vector<int>& row : adjMat) {
row.erase(row.begin() + index);
}
}
/* 添加边 */
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
void addEdge(int i, int j) {
// 索引越界与相等处理
if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j) {
throw out_of_range("顶点不存在");
}
// 在无向图中,邻接矩阵沿主对角线对称,即满足 (i, j) == (j, i)
adjMat[i][j] = 1;
adjMat[j][i] = 1;
}
/* 删除边 */
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
void removeEdge(int i, int j) {
// 索引越界与相等处理
if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j) {
throw out_of_range("顶点不存在");
}
adjMat[i][j] = 0;
adjMat[j][i] = 0;
}
/* 打印邻接矩阵 */
void print() {
cout << "顶点列表 = ";
PrintUtil::printVector(vertices);
cout << "邻接矩阵 =" << endl;
PrintUtil::printVectorMatrix(adjMat);
}
};
```
=== "Python"
@@ -236,13 +318,185 @@ comments: true
=== "JavaScript"
```javascript title="graph_adjacency_matrix.js"
[class]{GraphAdjMat}-[func]{}
/* 基于邻接矩阵实现的无向图类 */
class GraphAdjMat {
vertices; // 顶点列表,元素代表“顶点值”,索引代表“顶点索引”
adjMat; // 邻接矩阵,行列索引对应“顶点索引”
/* 构造函数 */
constructor(vertices, edges) {
this.vertices = [];
this.adjMat = [];
// 添加顶点
for (const val of vertices) {
this.addVertex(val);
}
// 添加边
// 请注意,edges 元素代表顶点索引,即对应 vertices 元素索引
for (const e of edges) {
this.addEdge(e[0], e[1]);
}
}
/* 获取顶点数量 */
size() {
return this.vertices.length;
}
/* 添加顶点 */
addVertex(val) {
const n = this.size();
// 向顶点列表中添加新顶点的值
this.vertices.push(val);
// 在邻接矩阵中添加一行
const newRow = [];
for (let j = 0; j < n; j++) {
newRow.push(0);
}
this.adjMat.push(newRow);
// 在邻接矩阵中添加一列
for (const row of this.adjMat) {
row.push(0);
}
}
/* 删除顶点 */
removeVertex(index) {
if (index >= this.size()) {
throw new RangeError("Index Out Of Bounds Exception");
}
// 在顶点列表中移除索引 index 的顶点
this.vertices.splice(index, 1);
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的行
this.adjMat.splice(index, 1);
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的列
for (const row of this.adjMat) {
row.splice(index, 1);
}
}
/* 添加边 */
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
addEdge(i, j) {
// 索引越界与相等处理
if (i < 0 || j < 0 || i >= this.size() || j >= this.size() || i === j) {
throw new RangeError("Index Out Of Bounds Exception");
}
// 在无向图中,邻接矩阵沿主对角线对称,即满足 (i, j) == (j, i)
this.adjMat[i][j] = 1;
this.adjMat[j][i] = 1;
}
/* 删除边 */
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
removeEdge(i, j) {
// 索引越界与相等处理
if (i < 0 || j < 0 || i >= this.size() || j >= this.size() || i === j) {
throw new RangeError("Index Out Of Bounds Exception");
}
this.adjMat[i][j] = 0;
this.adjMat[j][i] = 0;
}
/* 打印邻接矩阵 */
print() {
console.log("顶点列表 = ", this.vertices);
console.log("邻接矩阵 =", this.adjMat);
}
}
```
=== "TypeScript"
```typescript title="graph_adjacency_matrix.ts"
[class]{GraphAdjMat}-[func]{}
/* 基于邻接矩阵实现的无向图类 */
class GraphAdjMat {
vertices: number[]; // 顶点列表,元素代表“顶点值”,索引代表“顶点索引”
adjMat: number[][]; // 邻接矩阵,行列索引对应“顶点索引”
/* 构造函数 */
constructor(vertices: number[], edges: number[][]) {
this.vertices = [];
this.adjMat = [];
// 添加顶点
for (const val of vertices) {
this.addVertex(val);
}
// 添加边
// 请注意,edges 元素代表顶点索引,即对应 vertices 元素索引
for (const e of edges) {
this.addEdge(e[0], e[1]);
}
}
/* 获取顶点数量 */
size(): number {
return this.vertices.length;
}
/* 添加顶点 */
addVertex(val: number): void {
const n: number = this.size();
// 向顶点列表中添加新顶点的值
this.vertices.push(val);
// 在邻接矩阵中添加一行
const newRow: number[] = [];
for (let j: number = 0; j < n; j++) {
newRow.push(0);
}
this.adjMat.push(newRow);
// 在邻接矩阵中添加一列
for (const row of this.adjMat) {
row.push(0);
}
}
/* 删除顶点 */
removeVertex(index: number): void {
if (index >= this.size()) {
throw new RangeError("Index Out Of Bounds Exception");
}
// 在顶点列表中移除索引 index 的顶点
this.vertices.splice(index, 1);
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的行
this.adjMat.splice(index, 1);
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的列
for (const row of this.adjMat) {
row.splice(index, 1);
}
}
/* 添加边 */
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
addEdge(i: number, j: number): void {
// 索引越界与相等处理
if (i < 0 || j < 0 || i >= this.size() || j >= this.size() || i === j) {
throw new RangeError("Index Out Of Bounds Exception");
}
// 在无向图中,邻接矩阵沿主对角线对称,即满足 (i, j) == (j, i)
this.adjMat[i][j] = 1;
this.adjMat[j][i] = 1;
}
/* 删除边 */
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
removeEdge(i: number, j: number): void {
// 索引越界与相等处理
if (i < 0 || j < 0 || i >= this.size() || j >= this.size() || i === j) {
throw new RangeError("Index Out Of Bounds Exception");
}
this.adjMat[i][j] = 0;
this.adjMat[j][i] = 0;
}
/* 打印邻接矩阵 */
print(): void {
console.log("顶点列表 = ", this.vertices);
console.log("邻接矩阵 =", this.adjMat);
}
}
```
=== "C"
@@ -466,9 +720,80 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title="graph_adjacency_list.cpp"
[class]{Vertex}-[func]{}
/* 顶点类 */
struct Vertex {
int val;
Vertex(int val) : val(val) {}
};
[class]{GraphAdjList}-[func]{}
/* 基于邻接表实现的无向图类 */
class GraphAdjList {
// 请注意,vertices 和 adjList 中存储的都是 Vertex 对象
unordered_map<Vertex*, unordered_set<Vertex*>> adjList; // 邻接表(使用哈希表实现)
public:
/* 构造方法 */
GraphAdjList(const vector<vector<Vertex*>>& edges) {
// 添加所有顶点和边
for (const vector<Vertex*>& edge : edges) {
addVertex(edge[0]);
addVertex(edge[1]);
addEdge(edge[0], edge[1]);
}
}
/* 获取顶点数量 */
int size() { return adjList.size(); }
/* 添加边 */
void addEdge(Vertex* vet1, Vertex* vet2) {
if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2)
throw invalid_argument("不存在顶点");
// 添加边 vet1 - vet2
adjList[vet1].insert(vet2);
adjList[vet2].insert(vet1);
}
/* 删除边 */
void removeEdge(Vertex* vet1, Vertex* vet2) {
if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2)
throw invalid_argument("不存在顶点");
// 删除边 vet1 - vet2
adjList[vet1].erase(vet2);
adjList[vet2].erase(vet1);
}
/* 添加顶点 */
void addVertex(Vertex* vet) {
if (adjList.count(vet)) return;
// 在邻接表中添加一个新链表(即 HashSet)
adjList[vet] = unordered_set<Vertex*>();
}
/* 删除顶点 */
void removeVertex(Vertex* vet) {
if (!adjList.count(vet))
throw invalid_argument("不存在顶点");
// 在邻接表中删除顶点 vet 对应的链表(即 HashSet
adjList.erase(vet);
// 遍历其它顶点的链表(即 HashSet),删除所有包含 vet 的边
for (auto& [key, set_] : adjList) {
set_.erase(vet);
}
}
/* 打印邻接表 */
void print() {
cout << "邻接表 =" << endl;
for (auto& [key, value] : adjList) {
vector<int> tmp;
for (Vertex* vertex : value)
tmp.push_back(vertex->val);
cout << key->val << ": ";
PrintUtil::printVector(tmp);
}
}
};
```
=== "Python"