Add kotlin code for the chapter of graph (#1102)

* feat(kotlin): add kotlin code for dynamic programming. * Update knapsack.kt * feat(kotlin): add kotlin codes for graph. * style(kotlin): reformatted the codes.
2026-07-25 12:36:07 +00:00 · 2024-03-03 19:18:07 +08:00
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+/**
+ * File: graph_adjacency_matrix.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_graph
+
+import utils.printMatrix
+
+/* 基于邻接矩阵实现的无向图类 */
+class GraphAdjMat(vertices: IntArray, edges: Array<IntArray>) {
+    val vertices: MutableList<Int> = ArrayList() // 顶点列表，元素代表“顶点值”，索引代表“顶点索引”
+    val adjMat: MutableList<MutableList<Int>> = ArrayList() // 邻接矩阵，行列索引对应“顶点索引”
+
+    /* 构造函数 */
+    init {
+        // 添加顶点
+        for (vertex in vertices) {
+            addVertex(vertex)
+        }
+        // 添加边
+        // 请注意，edges 元素代表顶点索引，即对应 vertices 元素索引
+        for (edge in edges) {
+            addEdge(edge[0], edge[1])
+        }
+    }
+
+    /* 获取顶点数量 */
+    fun size(): Int {
+        return vertices.size
+    }
+
+    /* 添加顶点 */
+    fun addVertex(value: Int) {
+        val n = size()
+        // 向顶点列表中添加新顶点的值
+        vertices.add(value)
+        // 在邻接矩阵中添加一行
+        val newRow: MutableList<Int> = mutableListOf()
+        for (j in 0..<n) {
+            newRow.add(0)
+        }
+        adjMat.add(newRow)
+        // 在邻接矩阵中添加一列
+        for (row in adjMat) {
+            row.add(0)
+        }
+    }
+
+    /* 删除顶点 */
+    fun removeVertex(index: Int) {
+        if (index >= size()) throw IndexOutOfBoundsException()
+        // 在顶点列表中移除索引 index 的顶点
+        vertices.removeAt(index)
+        // 在邻接矩阵中删除索引 index 的行
+        adjMat.removeAt(index)
+        // 在邻接矩阵中删除索引 index 的列
+        for (row in adjMat) {
+            row.removeAt(index)
+        }
+    }
+
+    /* 添加边 */
+    // 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
+    fun addEdge(i: Int, j: Int) {
+        // 索引越界与相等处理
+        if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j) throw java.lang.IndexOutOfBoundsException()
+        // 在无向图中，邻接矩阵关于主对角线对称，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
+    fun removeEdge(i: Int, j: Int) {
+        // 索引越界与相等处理
+        if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j) throw java.lang.IndexOutOfBoundsException()
+        adjMat[i][j] = 0;
+        adjMat[j][i] = 0;
+    }
+
+    /* 打印邻接矩阵 */
+    fun print() {
+        print("顶点列表 = ")
+        println(vertices);
+        println("邻接矩阵 =");
+        printMatrix(adjMat)
+    }
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    /* 初始化无向图 */
+    // 请注意，edges 元素代表顶点索引，即对应 vertices 元素索引
+    val vertices = intArrayOf(1, 3, 2, 5, 4)
+    val edges = arrayOf(
+        intArrayOf(0, 1),
+        intArrayOf(0, 3),
+        intArrayOf(1, 2),
+        intArrayOf(2, 3),
+        intArrayOf(2, 4),
+        intArrayOf(3, 4)
+    )
+    val graph = GraphAdjMat(vertices, edges)
+    println("\n初始化后，图为")
+    graph.print()
+
+    /* 添加边 */
+    // 顶点 1, 2 的索引分别为 0, 2
+    graph.addEdge(0, 2)
+    println("\n添加边 1-2 后，图为")
+    graph.print()
+
+    /* 删除边 */
+    // 顶点 1, 3 的索引分别为 0, 1
+    graph.removeEdge(0, 1)
+    println("\n删除边 1-3 后，图为")
+    graph.print()
+
+    /* 添加顶点 */
+    graph.addVertex(6)
+    println("\n添加顶点 6 后，图为")
+    graph.print()
+
+    /* 删除顶点 */
+    // 顶点 3 的索引为 1
+    graph.removeVertex(1)
+    println("\n删除顶点 3 后，图为")
+    graph.print()
+}