Добавить в граф ребро, соединяющее вершину а и b для взвешенного графа - C#
Формулировка задачи:
В входном файле указывается количество вершин графа/орграфа и матрица смежности.
Решение задачи: «Добавить в граф ребро, соединяющее вершину а и b для взвешенного графа»
textual
Листинг программы
- public class Graph
- {
- public class Queue
- {
- private class Node //вложенный класс, реализующий базовый элемент очереди
- {
- private object inf;
- private Node next;
- public Node(object nodeInfo)
- {
- inf = nodeInfo;
- next = null;
- }
- public Node Next
- {
- get { return next; }
- set { next = value; }
- }
- public object Inf
- {
- get { return inf; }
- set { inf = value; }
- }
- } //конец класса Node
- private Node head;
- private Node tail;
- public Queue()
- {
- head = null;
- tail = null;
- }
- public void Add(object nodeInfo)
- {
- Node r = new Node(nodeInfo);
- if (head == null)
- {
- head = r;
- tail = r;
- }
- else
- {
- tail.Next = r;
- tail = r;
- }
- }
- public object Take()
- {
- if (head == null)
- {
- throw new Exception("Очередь пуста.");
- }
- else
- {
- Node r = head;
- head = head.Next;
- if (head == null)
- {
- tail = null;
- }
- return r.Inf;
- }
- }
- public bool IsEmpty
- {
- get
- {
- if (head == null)
- {
- return true;
- }
- else
- {
- return false;
- }
- }
- }
- }
- private class Node //вложенный класс для скрытия данных и алгоритмов
- {
- private int[,] array; //матрица смежности
- public int this[int i, int j] //индексатор для обращения к матрице смежности
- {
- get
- {
- return array[i, j];
- }
- set
- {
- array[i, j] = value;
- }
- }
- public int Size //свойство для получения размерности матрицы смежности
- {
- get
- {
- return array.GetLength(0);
- }
- }
- private bool[] nov; //вспомогательный массив: если i-ый элемент массива равен
- //true, то i-ая вершина еще не просмотрена; если i-ый
- //элемент равен false, то i-ая вершина просмотрена
- public void NovSet() //метод помечает все вершины графа как непросмотреные
- {
- for (int i = 0; i < Size; i++)
- {
- nov[i] = true;
- }
- }
- //конструктор вложенного класса, инициализирует матрицу смежности и
- // вспомогательный массив
- public Node(int[,] a)
- {
- array = a;
- nov = new bool[a.GetLength(0)];
- }
- //реализация алгоритма обхода графа в глубину
- public void Dfs(int v)
- {
- Console.Write("{0} ", v); //просматриваем текущую вершину
- nov[v] = false; //помечаем ее как просмотренную
- // в матрице смежности просматриваем строку с номером v
- for (int u = 0; u < Size; u++)
- {
- //если вершины v и u смежные, к тому же вершина u не просмотрена,
- if (array[v, u] != 0 && nov[u])
- {
- Dfs(u); // то рекурсивно просматриваем вершину
- }
- }
- }
- //реализация алгоритма Флойда
- public long[,] Floyd(out int[,] p)
- {
- int i, j, k;
- //создаем массивы р и а
- long[,] a = new long[Size, Size];
- p = new int[Size, Size];
- for (i = 0; i < Size; i++)
- {
- for (j = 0; j < Size; j++)
- {
- if (i == j)
- {
- a[i, j] = 0;
- }
- else
- {
- if (array[i, j] == 0)
- {
- a[i, j] = int.MaxValue;
- }
- else
- {
- a[i, j] = array[i, j];
- }
- }
- p[i, j] = -1;
- }
- }
- //осуществляем поиск кратчайших путей
- for (k = 0; k < Size; k++)
- {
- for (i = 0; i < Size; i++)
- {
- for (j = 0; j < Size; j++)
- {
- long distance = a[i, k] + a[k, j];
- if (a[i, j] > distance)
- {
- a[i, j] = distance;
- p[i, j] = k;
- }
- }
- }
- }
- return a;//в качестве результата возвращаем массив кратчайших путей между
- } //всеми парами вершин
- //восстановление пути от вершины a до вершины в для алгоритма Флойда
- public void WayFloyd(int a, int b, int[,] p, ref Queue items)
- {
- int k = p[a, b];
- //если k<> -1, то путь состоит более чем из двух вершин а и b, и проходит через
- //вершину k, поэтому
- if (k != -1)
- {
- // рекурсивно восстанавливаем путь между вершинами а и k
- WayFloyd(a, k, p, ref items);
- items.Add(k); //помещаем вершину к в очередь
- // рекурсивно восстанавливаем путь между вершинами k и b
- WayFloyd(k, b, p, ref items);
- }
- }
- } //конец вложенного клаcса
- private Node graph; //закрытое поле, реализующее АТД «граф»
- public Graph(string name) //конструктор внешнего класса
- {
- using (StreamReader file = new StreamReader(name))
- {
- int n = int.Parse(file.ReadLine());
- int[,] a = new int[n, n];
- for (int i = 0; i < n; i++)
- {
- string line = file.ReadLine();
- string[] mas = line.Split(' ');
- for (int j = 0; j < n; j++)
- {
- a[i, j] = int.Parse(mas[j]);
- }
- }
- graph = new Node(a);
- }
- }
- //метод выводит матрицу смежности на консольное окно
- public void Show()
- {
- for (int i = 0; i < graph.Size; i++)
- {
- for (int j = 0; j < graph.Size; j++)
- {
- Console.Write("{0,4}", graph[i, j]);
- }
- Console.WriteLine();
- }
- }
- public void Dfs(int v)
- {
- graph.NovSet();//помечаем все вершины графа как непросмотренные
- graph.Dfs(v); //запускаем алгоритм обхода графа в глубину
- Console.WriteLine();
- }
- public void Floyd()
- {
- int[,] p;
- long[,] a = graph.Floyd(out p); //запускаем алгоритм Флойда
- int i, j;
- //анализируем полученные данные и выводим их на экран
- for (i = 0; i < graph.Size; i++)
- {
- for (j = 0; j < graph.Size; j++)
- {
- if (i != j)
- {
- if (a[i, j] == int.MaxValue)
- {
- Console.WriteLine("Пути из вершины {0} в вершину {1} не существует", i, j);
- }
- else
- {
- Console.Write("Кратчайший путь от вершины {0} до вершины {1} равен {2}, ", i, j, a[i, j]);
- Console.Write(" путь ");
- Queue items = new Queue();
- items.Add(i);
- graph.WayFloyd(i, j, p, ref items);
- items.Add(j);
- while (!items.IsEmpty)
- {
- Console.Write("{0} ", items.Take());
- }
- Console.WriteLine();
- }
- }
- }
- }
- }
- static void Main()
- {
- Graph g = new Graph("input.txt");
- Console.WriteLine("Graph:");
- g.Show();
- }
- }
ИИ поможет Вам:
- решить любую задачу по программированию
- объяснить код
- расставить комментарии в коде
- и т.д