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3.7 KiB
Kotlin
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Kotlin
/**
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* File: graph_adjacency_matrix.kt
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* Created Time: 2024-01-25
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* Author: curtishd (1023632660@qq.com)
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*/
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package chapter_graph
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import utils.printMatrix
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/* 基於鄰接矩陣實現的無向圖類別 */
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class GraphAdjMat(vertices: IntArray, edges: Array<IntArray>) {
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val vertices: MutableList<Int> = ArrayList() // 頂點串列,元素代表“頂點值”,索引代表“頂點索引”
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val adjMat: MutableList<MutableList<Int>> = ArrayList() // 鄰接矩陣,行列索引對應“頂點索引”
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/* 建構子 */
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init {
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// 新增頂點
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for (vertex in vertices) {
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addVertex(vertex)
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}
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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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for (edge in edges) {
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addEdge(edge[0], edge[1])
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}
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}
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/* 獲取頂點數量 */
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fun size(): Int {
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return vertices.size
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}
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/* 新增頂點 */
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fun addVertex(value: Int) {
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val n = size()
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// 向頂點串列中新增新頂點的值
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vertices.add(value)
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// 在鄰接矩陣中新增一行
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val newRow: MutableList<Int> = mutableListOf()
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for (j in 0..<n) {
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newRow.add(0)
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||
}
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adjMat.add(newRow)
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// 在鄰接矩陣中新增一列
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for (row in adjMat) {
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row.add(0)
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}
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}
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/* 刪除頂點 */
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fun removeVertex(index: Int) {
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if (index >= size()) throw IndexOutOfBoundsException()
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// 在頂點串列中移除索引 index 的頂點
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vertices.removeAt(index)
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// 在鄰接矩陣中刪除索引 index 的行
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adjMat.removeAt(index)
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// 在鄰接矩陣中刪除索引 index 的列
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for (row in adjMat) {
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row.removeAt(index)
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}
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}
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/* 新增邊 */
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// 參數 i, j 對應 vertices 元素索引
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fun addEdge(i: Int, j: Int) {
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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) throw java.lang.IndexOutOfBoundsException()
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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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adjMat[i][j] = 1;
|
||
adjMat[j][i] = 1;
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}
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/* 刪除邊 */
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// 參數 i, j 對應 vertices 元素索引
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fun removeEdge(i: Int, j: Int) {
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||
// 索引越界與相等處理
|
||
if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j) throw java.lang.IndexOutOfBoundsException()
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||
adjMat[i][j] = 0;
|
||
adjMat[j][i] = 0;
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||
}
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/* 列印鄰接矩陣 */
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fun print() {
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print("頂點串列 = ")
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println(vertices);
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println("鄰接矩陣 =");
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printMatrix(adjMat)
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}
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}
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/* Driver Code */
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fun main() {
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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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val vertices = intArrayOf(1, 3, 2, 5, 4)
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val edges = arrayOf(
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intArrayOf(0, 1),
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intArrayOf(0, 3),
|
||
intArrayOf(1, 2),
|
||
intArrayOf(2, 3),
|
||
intArrayOf(2, 4),
|
||
intArrayOf(3, 4)
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)
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val graph = GraphAdjMat(vertices, edges)
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println("\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.addEdge(0, 2)
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println("\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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// 頂點 1, 3 的索引分別為 0, 1
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graph.removeEdge(0, 1)
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||
println("\n刪除邊 1-3 後,圖為")
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||
graph.print()
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||
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/* 新增頂點 */
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graph.addVertex(6)
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||
println("\n新增頂點 6 後,圖為")
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||
graph.print()
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||
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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.removeVertex(1)
|
||
println("\n刪除頂點 3 後,圖為")
|
||
graph.print()
|
||
} |