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ja/codes/go/chapter_graph/graph_adjacency_matrix.go

@@ -0,0 +1,102 @@
+// File: graph_adjacency_matrix.go
+// Created Time: 2023-01-31
+// Author: Reanon (793584285@qq.com)
+
+package chapter_graph
+
+import "fmt"
+
+/* 隣接行列に基づく無向グラフクラス */
+type graphAdjMat struct {
+	// 頂点リスト。要素は「頂点値」、インデックスは「頂点インデックス」を表す
+	vertices []int
+	// 隣接行列。行・列のインデックスは「頂点インデックス」に対応
+	adjMat [][]int
+}
+
+/* コンストラクタ */
+func newGraphAdjMat(vertices []int, edges [][]int) *graphAdjMat {
+	// 頂点を追加
+	n := len(vertices)
+	adjMat := make([][]int, n)
+	for i := range adjMat {
+		adjMat[i] = make([]int, n)
+	}
+	// グラフを初期化する
+	g := &graphAdjMat{
+		vertices: vertices,
+		adjMat:   adjMat,
+	}
+	// 辺を追加
+	// 注意：edges の各要素は頂点インデックスを表し、vertices の要素インデックスに対応する
+	for i := range edges {
+		g.addEdge(edges[i][0], edges[i][1])
+	}
+	return g
+}
+
+/* 頂点数を取得 */
+func (g *graphAdjMat) size() int {
+	return len(g.vertices)
+}
+
+/* 頂点を追加 */
+func (g *graphAdjMat) addVertex(val int) {
+	n := g.size()
+	// 頂点リストに新しい頂点の値を追加
+	g.vertices = append(g.vertices, val)
+	// 隣接行列に 1 行追加
+	newRow := make([]int, n)
+	g.adjMat = append(g.adjMat, newRow)
+	// 隣接行列に 1 列追加
+	for i := range g.adjMat {
+		g.adjMat[i] = append(g.adjMat[i], 0)
+	}
+}
+
+/* 頂点を削除 */
+func (g *graphAdjMat) removeVertex(index int) {
+	if index >= g.size() {
+		return
+	}
+	// 頂点リストから index の頂点を削除する
+	g.vertices = append(g.vertices[:index], g.vertices[index+1:]...)
+	// 隣接行列で index 行を削除する
+	g.adjMat = append(g.adjMat[:index], g.adjMat[index+1:]...)
+	// 隣接行列で index 列を削除する
+	for i := range g.adjMat {
+		g.adjMat[i] = append(g.adjMat[i][:index], g.adjMat[i][index+1:]...)
+	}
+}
+
+/* 辺を追加 */
+// 引数 i, j は vertices の要素インデックスに対応する
+func (g *graphAdjMat) addEdge(i, j int) {
+	// インデックスの範囲外と等値の処理
+	if i < 0 || j < 0 || i >= g.size() || j >= g.size() || i == j {
+		fmt.Errorf("%s", "Index Out Of Bounds Exception")
+	}
+	// 無向グラフでは、隣接行列は主対角線に関して対称、すなわち (i, j) == (j, i) を満たす
+	g.adjMat[i][j] = 1
+	g.adjMat[j][i] = 1
+}
+
+/* 辺を削除 */
+// 引数 i, j は vertices の要素インデックスに対応する
+func (g *graphAdjMat) removeEdge(i, j int) {
+	// インデックスの範囲外と等値の処理
+	if i < 0 || j < 0 || i >= g.size() || j >= g.size() || i == j {
+		fmt.Errorf("%s", "Index Out Of Bounds Exception")
+	}
+	g.adjMat[i][j] = 0
+	g.adjMat[j][i] = 0
+}
+
+/* 隣接行列を出力 */
+func (g *graphAdjMat) print() {
+	fmt.Printf("\t頂点リスト = %v\n", g.vertices)
+	fmt.Printf("\t隣接行列 = \n")
+	for i := range g.adjMat {
+		fmt.Printf("\t\t\t%v\n", g.adjMat[i])
+	}
+}