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@ -886,11 +886,20 @@ comments: true
```cpp title="graph_adjacency_list.cpp" ```cpp title="graph_adjacency_list.cpp"
/* 基于邻接表实现的无向图类 */ /* 基于邻接表实现的无向图类 */
class GraphAdjList { class GraphAdjList {
// 邻接表,使用哈希表来代替链表,以提升删除边、删除顶点的效率
// 请注意adjList 中的元素是 Vertex 对象
unordered_map<Vertex*, unordered_set<Vertex*>> adjList;
public: public:
// 邻接表key: 顶点value该顶点的所有邻接顶点
unordered_map<Vertex*, vector<Vertex*>> adjList;
/* 在 vector 中删除指定结点 */
void remove(vector<Vertex*> &vec, Vertex *vet) {
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
if (vec[i] == vet) {
vec.erase(vec.begin() + i);
break;
}
}
}
/* 构造方法 */ /* 构造方法 */
GraphAdjList(const vector<vector<Vertex*>>& edges) { GraphAdjList(const vector<vector<Vertex*>>& edges) {
// 添加所有顶点和边 // 添加所有顶点和边
@ -909,8 +918,8 @@ comments: true
if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2) if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2)
throw invalid_argument("不存在顶点"); throw invalid_argument("不存在顶点");
// 添加边 vet1 - vet2 // 添加边 vet1 - vet2
adjList[vet1].insert(vet2); adjList[vet1].push_back(vet2);
adjList[vet2].insert(vet1); adjList[vet2].push_back(vet1);
} }
/* 删除边 */ /* 删除边 */
@ -918,15 +927,15 @@ comments: true
if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2) if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2)
throw invalid_argument("不存在顶点"); throw invalid_argument("不存在顶点");
// 删除边 vet1 - vet2 // 删除边 vet1 - vet2
adjList[vet1].erase(vet2); remove(adjList[vet1], vet2);
adjList[vet2].erase(vet1); remove(adjList[vet2], vet1);
} }
/* 添加顶点 */ /* 添加顶点 */
void addVertex(Vertex* vet) { void addVertex(Vertex* vet) {
if (adjList.count(vet)) return; if (adjList.count(vet)) return;
// 在邻接表中添加一个新链表 // 在邻接表中添加一个新链表
adjList[vet] = unordered_set<Vertex*>(); adjList[vet] = vector<Vertex*>();
} }
/* 删除顶点 */ /* 删除顶点 */
@ -936,20 +945,17 @@ comments: true
// 在邻接表中删除顶点 vet 对应的链表 // 在邻接表中删除顶点 vet 对应的链表
adjList.erase(vet); adjList.erase(vet);
// 遍历其它顶点的链表,删除所有包含 vet 的边 // 遍历其它顶点的链表,删除所有包含 vet 的边
for (auto& [key, set_] : adjList) { for (auto& [key, vec] : adjList) {
set_.erase(vet); remove(vec, vet);
} }
} }
/* 打印邻接表 */ /* 打印邻接表 */
void print() { void print() {
cout << "邻接表 =" << endl; cout << "邻接表 =" << endl;
for (auto& [key, value] : adjList) { for (auto& [key, vec] : adjList) {
vector<int> tmp;
for (Vertex* vertex : value)
tmp.push_back(vertex->val);
cout << key->val << ": "; cout << key->val << ": ";
PrintUtil::printVector(tmp); PrintUtil::printVector(vetsToVals(vec));
} }
} }
}; };

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@ -62,7 +62,32 @@ BFS 常借助「队列」来实现。队列具有“先入先出”的性质,
=== "C++" === "C++"
```cpp title="graph_bfs.cpp" ```cpp title="graph_bfs.cpp"
[class]{}-[func]{graphBFS} /* 广度优先遍历 BFS */
// 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
vector<Vertex*> graphBFS(GraphAdjList &graph, Vertex *startVet) {
// 顶点遍历序列
vector<Vertex*> res;
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
unordered_set<Vertex*> visited = { startVet };
// 队列用于实现 BFS
queue<Vertex*> que;
que.push(startVet);
// 以顶点 vet 为起点,循环直至访问完所有顶点
while (!que.empty()) {
Vertex *vet = que.front();
que.pop(); // 队首顶点出队
res.push_back(vet); // 记录访问顶点
// 遍历该顶点的所有邻接顶点
for (auto adjVet : graph.adjList[vet]) {
if (visited.count(adjVet))
continue; // 跳过已被访问过的顶点
que.push(adjVet); // 只入队未访问的顶点
visited.emplace(adjVet); // 标记该顶点已被访问
}
}
// 返回顶点遍历序列
return res;
}
``` ```
=== "Python" === "Python"
@ -325,9 +350,29 @@ BFS 常借助「队列」来实现。队列具有“先入先出”的性质,
=== "C++" === "C++"
```cpp title="graph_dfs.cpp" ```cpp title="graph_dfs.cpp"
[class]{}-[func]{dfs} /* 深度优先遍历 DFS 辅助函数 */
void dfs(GraphAdjList& graph, unordered_set<Vertex*>& visited, vector<Vertex*>& res, Vertex* vet) {
res.push_back(vet); // 记录访问顶点
visited.emplace(vet); // 标记该顶点已被访问
// 遍历该顶点的所有邻接顶点
for (Vertex* adjVet : graph.adjList[vet]) {
if (visited.count(adjVet))
continue; // 跳过已被访问过的顶点
// 递归访问邻接顶点
dfs(graph, visited, res, adjVet);
}
}
[class]{}-[func]{graphDFS} /* 深度优先遍历 DFS */
// 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
vector<Vertex*> graphDFS(GraphAdjList& graph, Vertex* startVet) {
// 顶点遍历序列
vector<Vertex*> res;
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
unordered_set<Vertex*> visited;
dfs(graph, visited, res, startVet);
return res;
}
``` ```
=== "Python" === "Python"