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3.8 KiB
Rust
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Rust
/*
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* File: graph_adjacency_matrix.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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/* 基於鄰接矩陣實現的無向圖型別 */
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pub struct GraphAdjMat {
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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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pub vertices: Vec<i32>,
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// 鄰接矩陣，行列索引對應“頂點索引”
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pub adj_mat: Vec<Vec<i32>>,
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}
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impl GraphAdjMat {
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/* 建構子 */
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pub fn new(vertices: Vec<i32>, edges: Vec<[usize; 2]>) -> Self {
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let mut graph = GraphAdjMat {
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vertices: vec![],
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adj_mat: vec![],
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};
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// 新增頂點
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for val in vertices {
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graph.add_vertex(val);
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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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graph.add_edge(edge[0], edge[1])
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}
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graph
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}
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/* 獲取頂點數量 */
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pub fn size(&self) -> usize {
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self.vertices.len()
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}
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/* 新增頂點 */
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pub fn add_vertex(&mut self, val: i32) {
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let n = self.size();
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// 向頂點串列中新增新頂點的值
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self.vertices.push(val);
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// 在鄰接矩陣中新增一行
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self.adj_mat.push(vec![0; n]);
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// 在鄰接矩陣中新增一列
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for row in &mut self.adj_mat {
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row.push(0);
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}
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}
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/* 刪除頂點 */
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pub fn remove_vertex(&mut self, index: usize) {
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if index >= self.size() {
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panic!("index error")
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}
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// 在頂點串列中移除索引 index 的頂點
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self.vertices.remove(index);
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// 在鄰接矩陣中刪除索引 index 的行
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self.adj_mat.remove(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 &mut self.adj_mat {
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row.remove(index);
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}
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}
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/* 新增邊 */
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pub fn add_edge(&mut self, i: usize, j: usize) {
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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 >= self.size() || j >= self.size() || i == j {
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panic!("index error")
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}
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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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self.adj_mat[i][j] = 1;
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self.adj_mat[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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pub fn remove_edge(&mut self, i: usize, j: usize) {
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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 >= self.size() || j >= self.size() || i == j {
|
||
panic!("index error")
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||
}
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self.adj_mat[i][j] = 0;
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||
self.adj_mat[j][i] = 0;
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}
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/* 列印鄰接矩陣 */
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pub fn print(&self) {
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println!("頂點串列 = {:?}", self.vertices);
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println!("鄰接矩陣 =");
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println!("[");
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for row in &self.adj_mat {
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println!(" {:?},", row);
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}
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println!("]")
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}
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}
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/* Driver Code */
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fn 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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let vertices = vec![1, 3, 2, 5, 4];
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let edges = vec![[0, 1], [0, 3], [1, 2], [2, 3], [2, 4], [3, 4]];
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let mut graph = GraphAdjMat::new(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.add_edge(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.remove_edge(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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/* 新增頂點 */
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graph.add_vertex(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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/* 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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println!("\n刪除頂點 3 後，圖為");
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graph.print();
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||
}
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