9.4.1. Реализация графа в виде матрицы смежности
9.4.1. Реализация графа в виде матрицы смежности
Нижеприведенный пример основан на двух предыдущих. В листинге 9.3 неориентированный граф реализован в виде матрицы смежности с помощью класса ZArray (см. раздел 8.1.26). Это нужно для того, чтобы новые элементы по умолчанию получали значение 0. Также мы унаследовали классу TriMatrix (см. раздел 8.1.7), чтобы получить нижнетреугольную матрицу.
Листинг 9.3. Матрица смежности
class LowerMatrix < TriMatrix
def initialize
@store = Zarray.new
end
end
class Graph
def initialize(*edges)
@store = LowerMatrix.new
@max = 0
for e in edges
e[0], e[1] = e[1], e[0] if e[1] > e[0]
@store[e[0],e[1]] = 1
@max = [@max, e[0], e[1]].max
end
end
def [](x,y)
if x > y
@store[x,y]
elsif x < y
@store[y,x]
else
0
end
end
def []=(x,y,v)
if x > y
@store[x,y]=v
elsif x < y
@store[y,x]=v
else
0
end
end
def edge? x,y
x,y = y,x if x < y
@store[x,y]==1
end
def add x,y
@store[x,y] = 1
end
def remove x,y
x,y = y,x if x < y
@store[x,y] = 0
if (degree @max) == 0
@max -= 1
end
end
def vmax
@max
end
def degree x
sum = 0
0.upto @max do |i|
sum += self[x,i]
end
sum
end
def each_vertex
(0..@max).each {|v| yield v}
end
def each_edge
for v0 in 0..@max
for v1 in 0..v0-1
yield v0, v1 if self[v0,v1]==1
end
end
end
end
mygraph = Graph.new{[1,0],[0,3],[2,1],[3,1],[3,2])
# Напечатать степени всех вершин: 2 3 2 3.
mygraph.each_vertex {|v| puts mygraph.degree(v)}
# Напечатать список ребер.
mygraph.each_edge do |a,b|
puts "(#{a},#{b})"
end
# Удалить одно ребро.
mygraph.remove 1,3
# Напечатать степени всех вершин: 2 2 2 2.
mygraph.each_vertex {|v| p mygraph.degree v}
Отметим, что приведенная выше реализация не допускает ребер, ведущих из некоторого узла в него же. Кроме того, два узла могут быть соединены только одним ребром.
Мы позволяем задать начальный состав ребер, передавая пары в конструктор. Кроме того, можно добавлять и удалять ребра, а также проверять наличие ребра между двумя вершинами. Метод vmax возвращает вершину с наибольшим номером. Метод degree вычисляет степень указанной вершины, то есть количество исходящих из нее ребер.
Наконец, имеются два итератора each_vertex и each_edge, которые позволяют перебрать все вершины и все ребра соответственно.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.