25.有向网邻接矩阵类

namespace DSList
{
    //有向网邻接矩阵类(Directed Net Adjacency Matrix Class)
    public class DireNetAdjMatrix<T> : IDireGraph<T>
    {
        //Fields
        private GvNode<T>[] nodes;  //有向网的顶点数组
        private int numArcs;        //弧的数目
        private int[,] matrix;      //邻接矩阵数组
        //Constructor
        public DireNetAdjMatrix(int n)
        {
            nodes = new GvNode<T>[n];
            matrix = new int[n, n];
            numArcs = 0;
        }
        //Properties
        public GvNode<T> GetGvNode(int index)
        {
            return nodes[index];
        }
        public void SetGvNode(int index, GvNode<T> v)
        {
            nodes[index] = v;
        }
        public int NumArcs
        {
            get
            {
                return numArcs;
            }
            set
            {
                numArcs = value;
            }
        }
        public int GetMatrix(int index1, int index2)
        {
            return matrix[index1, index2];
        }
        public void SetMatrix(int index1, int index2, int v)
        {
            matrix[index1, index2] = v;
        }
        //Base methods
        public int GetNumOfVertex()
        {
            return nodes.Length;
        }
        public int GetNumOfArc()
        {
            return numArcs;
        }
        public bool IsGvNode(GvNode<T> v)
        {
            foreach (GvNode<T> nd in nodes)
            {
                if (nd.Equals(v))
                {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
        public int GetIndex(GvNode<T> v)
        {
            int i = -1;
            for (i = 0; i < nodes.Length; ++i)
            {
                if (nodes[i].Equals(v))
                {
                    return i;
                }
            }
            return i;
        }
        public void SetArc(GvNode<T> v1, GvNode<T> v2, int v)
        {
            if (!IsGvNode(v1) || !IsGvNode(v2))
            {
                Console.WriteLine("GvNode is not belong to Graph!");
                return;
            }
            if (v != 0)
            {
                matrix[GetIndex(v1), GetIndex(v2)] = v;
                ++numArcs;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("Weight is not right!");
                return;
            }
        }
        public void DelArc(GvNode<T> v1, GvNode<T> v2)
        {
            if (!IsGvNode(v1) || !IsGvNode(v2))
            {
                Console.WriteLine("GvNode is not belong to Graph!");
                return;
            }
            if (matrix[GetIndex(v1), GetIndex(v2)] != 0)
            {
                matrix[GetIndex(v1), GetIndex(v2)] = 0;
                --numArcs;
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("Arc is not existent!");
                return;
            }
        }
        public bool IsArc(GvNode<T> v1, GvNode<T> v2)
        {
            if (!IsGvNode(v1) || !IsGvNode(v2))
            {
                Console.WriteLine("GvNode is not belong to Graph!");
                return false;
            }
            if (matrix[GetIndex(v1), GetIndex(v2)] != 0)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }
        //狄克斯特拉算法(最短路径问题(Shortest Path))
        public void Dijkstra(ref bool[,] pathMatrixArr, ref int[] shortPathArr, GvNode<T> n)
        {
            int k = 0;
            bool[] final = new bool[nodes.Length];
            //初始化
            for (int i = 0; i < nodes.Length; ++i)
            {
                final[i] = false;
                shortPathArr[i] = matrix[GetIndex(n), i];
                for (int j = 0; j < nodes.Length; ++j)
                {
                    pathMatrixArr[i, j] = false;
                }
                if (shortPathArr[i] != 0 && shortPathArr[i] < int.MaxValue)
                {
                    pathMatrixArr[i, GetIndex(n)] = true;
                    pathMatrixArr[i, i] = true;
                }
            }
            //n为源点
            shortPathArr[GetIndex(n)] = 0;
            final[GetIndex(n)] = true;
            //处理从源点到其余顶点的最短路径
            for (int i = 0; i < nodes.Length; ++i)
            {
                int min = int.MaxValue;
                //比较从源点到其余顶点的路径长度
                for (int j = 0; j < nodes.Length; ++j)
                {
                    //从源点到j顶点的最短路径还没有找到
                    if (!final[j])
                    {
                        //从源点到j顶点的路径长度最小
                        if (shortPathArr[j] < min)
                        {
                            k = j;
                            min = shortPathArr[j];
                        }
                    }
                }
                //从源点到顶点k的路径长度最小
                final[k] = true;
                //更新当前最短路径及距离
                for (int j = 0; j < nodes.Length; ++j)
                {
                    if (!final[j] && (min + matrix[k, j] < shortPathArr[j]))
                    {
                        shortPathArr[j] = min + matrix[k, j];
                        for (int w = 0; w < nodes.Length; ++w)
                        {
                            pathMatrixArr[j, w] = pathMatrixArr[k, w];
                        }
                        pathMatrixArr[j, j] = true;
                    }
                }
            }
        }
    }
}
posted @ 2011-03-27 13:06  山之松  阅读(370)  评论(0编辑  收藏  举报