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2.9 KiB
Ruby
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Ruby
=begin
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File: graph_adjacency_matrix.rb
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Created Time: 2024-04-25
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Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
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=end
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require_relative '../utils/print_util'
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### 基於鄰接矩陣實現的無向圖類別 ###
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class GraphAdjMat
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def initialize(vertices, edges)
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### 建構子 ###
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# 頂點串列，元素代表“頂點值”，索引代表“頂點索引”
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@vertices = []
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# 鄰接矩陣，行列索引對應“頂點索引”
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@adj_mat = []
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# 新增頂點
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vertices.each { |val| add_vertex(val) }
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# 新增邊
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# 請注意，edges 元素代表頂點索引，即對應 vertices 元素索引
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edges.each { |e| add_edge(e[0], e[1]) }
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end
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### 獲取頂點數量 ###
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def size
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@vertices.length
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end
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### 新增頂點 ###
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def add_vertex(val)
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n = size
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# 向頂點串列中新增新頂點的值
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@vertices << val
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# 在鄰接矩陣中新增一行
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new_row = Array.new(n, 0)
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@adj_mat << new_row
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# 在鄰接矩陣中新增一列
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@adj_mat.each { |row| row << 0 }
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end
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### 刪除頂點 ###
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def remove_vertex(index)
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raise IndexError if index >= size
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# 在頂點串列中移除索引 index 的頂點
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@vertices.delete_at(index)
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# 在鄰接矩陣中刪除索引 index 的行
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@adj_mat.delete_at(index)
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# 在鄰接矩陣中刪除索引 index 的列
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@adj_mat.each { |row| row.delete_at(index) }
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end
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### 新增邊 ###
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def add_edge(i, j)
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# 參數 i, j 對應 vertices 元素索引
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# 索引越界與相等處理
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if i < 0 || j < 0 || i >= size || j >= size || i == j
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raise IndexError
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end
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# 在無向圖中，鄰接矩陣關於主對角線對稱，即滿足 (i, j) == (j, i)
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@adj_mat[i][j] = 1
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||
@adj_mat[j][i] = 1
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end
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### 刪除邊 ###
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def remove_edge(i, j)
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||
# 參數 i, j 對應 vertices 元素索引
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||
# 索引越界與相等處理
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||
if i < 0 || j < 0 || i >= size || j >= size || i == j
|
||
raise IndexError
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||
end
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||
@adj_mat[i][j] = 0
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||
@adj_mat[j][i] = 0
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||
end
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### 列印鄰接矩陣 ###
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def __print__
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puts "頂點串列 = #{@vertices}"
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puts '鄰接矩陣 ='
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print_matrix(@adj_mat)
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end
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end
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### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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# 初始化無向圖
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# 請注意，edges 元素代表頂點索引，即對應 vertices 元素索引
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vertices = [1, 3, 2, 5, 4]
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edges = [[0, 1], [0, 3], [1, 2], [2, 3], [2, 4], [3, 4]]
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graph = GraphAdjMat.new(vertices, edges)
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puts "\n初始化後，圖為"
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graph.__print__
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# 新增邊
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# 頂點 1, 2 的索引分別為 0, 2
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graph.add_edge(0, 2)
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puts "\n新增邊 1-2 後，圖為"
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graph.__print__
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# 刪除邊
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# 定點 1, 3 的索引分別為 0, 1
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graph.remove_edge(0, 1)
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puts "\n刪除邊 1-3 後，圖為"
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graph.__print__
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# 新增頂點
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graph.add_vertex(6)
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puts "\n新增頂點 6 後，圖為"
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graph.__print__
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# 刪除頂點
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# 頂點 3 的索引為 1
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graph.remove_vertex(1)
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puts "\n刪除頂點 3 後，圖為"
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||
graph.__print__
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||
end
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