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Re-translate the Japanese version (#1871)
* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4 * Retranslate Japanese code with GPT-5.4
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,135 @@
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/*
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* File: graph_adjacency_list.rs
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* Created Time: 2023-07-12
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||||
* Author: night-cruise (2586447362@qq.com)
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||||
*/
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||||
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||||
pub use hello_algo_rust::include::{vals_to_vets, vets_to_vals, Vertex};
|
||||
|
||||
use std::collections::HashMap;
|
||||
|
||||
/* 隣接リストに基づく無向グラフ型 */
|
||||
pub struct GraphAdjList {
|
||||
// 隣接リスト。key は頂点、value はその頂点に隣接する全頂点
|
||||
pub adj_list: HashMap<Vertex, Vec<Vertex>>, // maybe HashSet<Vertex> for value part is better?
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||||
}
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||||
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||||
impl GraphAdjList {
|
||||
/* コンストラクタ */
|
||||
pub fn new(edges: Vec<[Vertex; 2]>) -> Self {
|
||||
let mut graph = GraphAdjList {
|
||||
adj_list: HashMap::new(),
|
||||
};
|
||||
// すべての頂点と辺を追加
|
||||
for edge in edges {
|
||||
graph.add_vertex(edge[0]);
|
||||
graph.add_vertex(edge[1]);
|
||||
graph.add_edge(edge[0], edge[1]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
graph
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 頂点数を取得 */
|
||||
#[allow(unused)]
|
||||
pub fn size(&self) -> usize {
|
||||
self.adj_list.len()
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 辺を追加 */
|
||||
pub fn add_edge(&mut self, vet1: Vertex, vet2: Vertex) {
|
||||
if vet1 == vet2 {
|
||||
panic!("value error");
|
||||
}
|
||||
// 辺 vet1 - vet2 を追加
|
||||
self.adj_list.entry(vet1).or_default().push(vet2);
|
||||
self.adj_list.entry(vet2).or_default().push(vet1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 辺を削除 */
|
||||
#[allow(unused)]
|
||||
pub fn remove_edge(&mut self, vet1: Vertex, vet2: Vertex) {
|
||||
if vet1 == vet2 {
|
||||
panic!("value error");
|
||||
}
|
||||
// 辺 vet1 - vet2 を削除
|
||||
self.adj_list
|
||||
.entry(vet1)
|
||||
.and_modify(|v| v.retain(|&e| e != vet2));
|
||||
self.adj_list
|
||||
.entry(vet2)
|
||||
.and_modify(|v| v.retain(|&e| e != vet1));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 頂点を追加 */
|
||||
pub fn add_vertex(&mut self, vet: Vertex) {
|
||||
if self.adj_list.contains_key(&vet) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// 隣接リストに新しいリストを追加
|
||||
self.adj_list.insert(vet, vec![]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 頂点を削除 */
|
||||
#[allow(unused)]
|
||||
pub fn remove_vertex(&mut self, vet: Vertex) {
|
||||
// 隣接リストから頂点 vet に対応するリストを削除
|
||||
self.adj_list.remove(&vet);
|
||||
// 他の頂点のリストを走査し、vet を含むすべての辺を削除
|
||||
for list in self.adj_list.values_mut() {
|
||||
list.retain(|&v| v != vet);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 隣接リストを出力 */
|
||||
pub fn print(&self) {
|
||||
println!("隣接リスト =");
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||||
for (vertex, list) in &self.adj_list {
|
||||
let list = list.iter().map(|vertex| vertex.val).collect::<Vec<i32>>();
|
||||
println!("{}: {:?},", vertex.val, list);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
#[allow(unused)]
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 無向グラフを初期化 */
|
||||
let v = vals_to_vets(vec![1, 3, 2, 5, 4]);
|
||||
let edges = vec![
|
||||
[v[0], v[1]],
|
||||
[v[0], v[3]],
|
||||
[v[1], v[2]],
|
||||
[v[2], v[3]],
|
||||
[v[2], v[4]],
|
||||
[v[3], v[4]],
|
||||
];
|
||||
|
||||
let mut graph = GraphAdjList::new(edges);
|
||||
println!("\n初期化後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 辺を追加 */
|
||||
// 頂点 1, 2 は v[0], v[2]
|
||||
graph.add_edge(v[0], v[2]);
|
||||
println!("\n辺 1-2 を追加した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 辺を削除 */
|
||||
// 頂点 1, 3 は v[0], v[1]
|
||||
graph.remove_edge(v[0], v[1]);
|
||||
println!("\n辺 1-3 を削除した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 頂点を追加 */
|
||||
let v5 = Vertex { val: 6 };
|
||||
graph.add_vertex(v5);
|
||||
println!("\n頂点 6 を追加した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 頂点を削除 */
|
||||
// 頂点 3 は v[1]
|
||||
graph.remove_vertex(v[1]);
|
||||
println!("\n頂点 3 を削除した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,136 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: graph_adjacency_matrix.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-12
|
||||
* Author: night-cruise (2586447362@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* 隣接行列に基づく無向グラフ型 */
|
||||
pub struct GraphAdjMat {
|
||||
// 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
|
||||
pub vertices: Vec<i32>,
|
||||
// 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
|
||||
pub adj_mat: Vec<Vec<i32>>,
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl GraphAdjMat {
|
||||
/* コンストラクタ */
|
||||
pub fn new(vertices: Vec<i32>, edges: Vec<[usize; 2]>) -> Self {
|
||||
let mut graph = GraphAdjMat {
|
||||
vertices: vec![],
|
||||
adj_mat: vec![],
|
||||
};
|
||||
// 頂点を追加
|
||||
for val in vertices {
|
||||
graph.add_vertex(val);
|
||||
}
|
||||
// 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 edge in edges {
|
||||
graph.add_edge(edge[0], edge[1])
|
||||
}
|
||||
|
||||
graph
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 頂点数を取得 */
|
||||
pub fn size(&self) -> usize {
|
||||
self.vertices.len()
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 頂点を追加 */
|
||||
pub fn add_vertex(&mut self, val: i32) {
|
||||
let n = self.size();
|
||||
// 頂点リストに新しい頂点の値を追加
|
||||
self.vertices.push(val);
|
||||
// 隣接行列に 1 行追加
|
||||
self.adj_mat.push(vec![0; n]);
|
||||
// 隣接行列に 1 列追加
|
||||
for row in self.adj_mat.iter_mut() {
|
||||
row.push(0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 頂点を削除 */
|
||||
pub fn remove_vertex(&mut self, index: usize) {
|
||||
if index >= self.size() {
|
||||
panic!("index error")
|
||||
}
|
||||
// 頂点リストから index の頂点を削除する
|
||||
self.vertices.remove(index);
|
||||
// 隣接行列で index 行を削除する
|
||||
self.adj_mat.remove(index);
|
||||
// 隣接行列で index 列を削除する
|
||||
for row in self.adj_mat.iter_mut() {
|
||||
row.remove(index);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 辺を追加 */
|
||||
pub fn add_edge(&mut self, i: usize, j: usize) {
|
||||
// パラメータ i, j は vertices の要素インデックスに対応する
|
||||
// 範囲外と同値の場合の処理
|
||||
if i >= self.size() || j >= self.size() || i == j {
|
||||
panic!("index error")
|
||||
}
|
||||
// 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
|
||||
self.adj_mat[i][j] = 1;
|
||||
self.adj_mat[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
|
||||
pub fn remove_edge(&mut self, i: usize, j: usize) {
|
||||
// パラメータ i, j は vertices の要素インデックスに対応する
|
||||
// 範囲外と同値の場合の処理
|
||||
if i >= self.size() || j >= self.size() || i == j {
|
||||
panic!("index error")
|
||||
}
|
||||
self.adj_mat[i][j] = 0;
|
||||
self.adj_mat[j][i] = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 隣接行列を出力 */
|
||||
pub fn print(&self) {
|
||||
println!("頂点リスト = {:?}", self.vertices);
|
||||
println!("隣接行列 =");
|
||||
println!("[");
|
||||
for row in &self.adj_mat {
|
||||
println!(" {:?},", row);
|
||||
}
|
||||
println!("]")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 無向グラフを初期化 */
|
||||
// edges の要素は頂点インデックス、すなわち vertices の要素インデックスに対応する点に注意
|
||||
let vertices = vec![1, 3, 2, 5, 4];
|
||||
let edges = vec![[0, 1], [0, 3], [1, 2], [2, 3], [2, 4], [3, 4]];
|
||||
let mut graph = GraphAdjMat::new(vertices, edges);
|
||||
println!("\n初期化後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 辺を追加 */
|
||||
// 頂点 1, 2 のインデックスはそれぞれ 0, 2
|
||||
graph.add_edge(0, 2);
|
||||
println!("\n辺 1-2 を追加した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 辺を削除 */
|
||||
// 頂点 1, 3 のインデックスはそれぞれ 0, 1
|
||||
graph.remove_edge(0, 1);
|
||||
println!("\n辺 1-3 を削除した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 頂点を追加 */
|
||||
graph.add_vertex(6);
|
||||
println!("\n頂点 6 を追加した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 頂点を削除 */
|
||||
// 頂点 3 のインデックスは 1
|
||||
graph.remove_vertex(1);
|
||||
println!("\n頂点 3 を削除した後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,69 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: graph_bfs.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-12
|
||||
* Author: night-cruise (2586447362@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
mod graph_adjacency_list;
|
||||
|
||||
use graph_adjacency_list::GraphAdjList;
|
||||
use graph_adjacency_list::{vals_to_vets, vets_to_vals, Vertex};
|
||||
use std::collections::{HashSet, VecDeque};
|
||||
|
||||
/* 幅優先探索 */
|
||||
// グラフを隣接リストで表し、指定した頂点の隣接頂点をすべて取得できるようにする
|
||||
fn graph_bfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> Vec<Vertex> {
|
||||
// 頂点の走査順序
|
||||
let mut res = vec![];
|
||||
// 訪問済み頂点を記録するためのハッシュ集合
|
||||
let mut visited = HashSet::new();
|
||||
visited.insert(start_vet);
|
||||
// BFS の実装にキューを用いる
|
||||
let mut que = VecDeque::new();
|
||||
que.push_back(start_vet);
|
||||
// 頂点 vet を起点に、すべての頂点を訪問し終えるまで繰り返す
|
||||
while let Some(vet) = que.pop_front() {
|
||||
res.push(vet); // 訪問した頂点を記録
|
||||
|
||||
// この頂点のすべての隣接頂点を走査
|
||||
if let Some(adj_vets) = graph.adj_list.get(&vet) {
|
||||
for &adj_vet in adj_vets {
|
||||
if visited.contains(&adj_vet) {
|
||||
continue; // 訪問済みの頂点をスキップ
|
||||
}
|
||||
que.push_back(adj_vet); // 未訪問の頂点のみをキューに追加
|
||||
visited.insert(adj_vet); // この頂点を訪問済みにする
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 頂点の走査順を返す
|
||||
res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 無向グラフを初期化 */
|
||||
let v = vals_to_vets(vec![0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]);
|
||||
let edges = vec![
|
||||
[v[0], v[1]],
|
||||
[v[0], v[3]],
|
||||
[v[1], v[2]],
|
||||
[v[1], v[4]],
|
||||
[v[2], v[5]],
|
||||
[v[3], v[4]],
|
||||
[v[3], v[6]],
|
||||
[v[4], v[5]],
|
||||
[v[4], v[7]],
|
||||
[v[5], v[8]],
|
||||
[v[6], v[7]],
|
||||
[v[7], v[8]],
|
||||
];
|
||||
let graph = GraphAdjList::new(edges);
|
||||
println!("\n初期化後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 幅優先探索 */
|
||||
let res = graph_bfs(graph, v[0]);
|
||||
println!("\n幅優先探索(BFS)の頂点順序は");
|
||||
println!("{:?}", vets_to_vals(res));
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,61 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: graph_dfs.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-12
|
||||
* Author: night-cruise (2586447362@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
mod graph_adjacency_list;
|
||||
|
||||
use graph_adjacency_list::GraphAdjList;
|
||||
use graph_adjacency_list::{vals_to_vets, vets_to_vals, Vertex};
|
||||
use std::collections::HashSet;
|
||||
|
||||
/* 深さ優先走査の補助関数 */
|
||||
fn dfs(graph: &GraphAdjList, visited: &mut HashSet<Vertex>, res: &mut Vec<Vertex>, vet: Vertex) {
|
||||
res.push(vet); // 訪問した頂点を記録
|
||||
visited.insert(vet); // この頂点を訪問済みにする
|
||||
// この頂点のすべての隣接頂点を走査
|
||||
if let Some(adj_vets) = graph.adj_list.get(&vet) {
|
||||
for &adj_vet in adj_vets {
|
||||
if visited.contains(&adj_vet) {
|
||||
continue; // 訪問済みの頂点をスキップ
|
||||
}
|
||||
// 隣接頂点を再帰的に訪問
|
||||
dfs(graph, visited, res, adj_vet);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 深さ優先探索 */
|
||||
// グラフを隣接リストで表し、指定した頂点の隣接頂点をすべて取得できるようにする
|
||||
fn graph_dfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> Vec<Vertex> {
|
||||
// 頂点の走査順序
|
||||
let mut res = vec![];
|
||||
// 訪問済み頂点を記録するためのハッシュ集合
|
||||
let mut visited = HashSet::new();
|
||||
dfs(&graph, &mut visited, &mut res, start_vet);
|
||||
|
||||
res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 無向グラフを初期化 */
|
||||
let v = vals_to_vets(vec![0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]);
|
||||
let edges = vec![
|
||||
[v[0], v[1]],
|
||||
[v[0], v[3]],
|
||||
[v[1], v[2]],
|
||||
[v[2], v[5]],
|
||||
[v[4], v[5]],
|
||||
[v[5], v[6]],
|
||||
];
|
||||
let graph = GraphAdjList::new(edges);
|
||||
println!("\n初期化後、グラフは");
|
||||
graph.print();
|
||||
|
||||
/* 深さ優先探索 */
|
||||
let res = graph_dfs(graph, v[0]);
|
||||
println!("\n深さ優先探索(DFS)の頂点順序は");
|
||||
println!("{:?}", vets_to_vals(res));
|
||||
}
|
||||
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