通过允许用户选择顶点数使用 Boost 库生成图形

Posted 2023-02-21

【中文标题】通过允许用户选择顶点数使用 Boost 库生成图形

【英文标题】：Generating a Graph using Boost library by allowing user to select the number of vertex

【发布时间】：2012-09-15 18:09:46

【问题描述】：

我想使用 boost 库生成一个图形，该库允许用户输入边数和顶点数。我基本上想做的是，

我希望用户输入顶点数并为每个顶点编号。 我将授予用户特权，以使用数字作为参考来选择一个顶点作为主顶点。 我希望用户在控制台中指定每个顶点的边数，并且边可以是随机的。

是否有可能使用 BGL 以某种方式实现这一点？如果是这样，一个例子将是一个很好的开始。

非常感谢，

干杯！！

【问题讨论】：

看起来你甚至不需要 BGL。

这里的唯一目标是构造一个具有指定顶点价数的随机图吗？

@KerrekSB 不，生成图只是第一步，将从主节点开始对其执行各种搜索算法。网上有没有符合我标准的例子或东西？

算法并不难想出。您只需要高级描述，还是需要基本 C++ 方面的帮助？

@KerrekSB 我想生成具有描述要求的图，它基本上是生成网络拓扑。我是 C++ 和 BGL 的新手。我只需要一个初始状态的示例，我想使用 BGL 来处理生成的拓扑图。非常感谢您的回复和帮助。

【参考方案1】：

假设您知道 a) 基本 C++ 和 b) 基本 BGL，这里有一个简单的算法来构建具有给定顶点价数的随机无向图：

读取所需顶点的数量；称之为N。我们有顶点集[0, N)。

对于[0, N) 中的每个i，读取所需的化合价v[i]（例如存储在std::vector<int> 等容器中）。

现在有趣的部分是：迭代每个顶点并尽可能多地添加随机边。下面是一些类似 C++ 的伪代码，有空白供您填写。

for (i = 0; i != N; ++i)

    if (i + 1 == N && v[i] > 0)
    
        Error: The user input was impossible to satisfy
        Abort program
    

    while (v[i] > 0)
    
        pick a random j in [i + 1, N)

        if (v[j] > 0)
        
            Add edge i <-> j
            --v[i];
            --v[j];
        
    


If we haven't aborted, we now have a random graph.

如果您想扩展其中的任何部分，请发表评论。

---

更新：这是一个示例实现。会有差距；这只是一个大纲。

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>

int read_int(std::string const & initmsg, std::string const & repeatmsg)

    std::cout << initmsg;

    for (std::string line; std::getline(std::cin, line); )
    
        std::istringstream iss(line);
        int res;

        if (iss >> res >> std::ws && iss.get() == EOF)  return res; 

        std::cout << repeatmsg;
    

    std::cerr << "Unexpected end of input! Aborting.\n";
    std::exit(1);


std::string read_string(std::string const & msg)

    std::string res;
    std::cout << msg;

    if (std::getline(std::cin, res))  return res; 

    std::cerr << "Unexpected end of input! Aborting.\n";
    std::exit(1);


int main()

    int const N = read_int("Number of vertices: ",
                           "I did not understand, try again. Number of vertices: ");

    std::vector<unsigned int> valencies;
    std::vector<std::string> vertex_names;

    valencies.reserve(N);
    vertex_names.reserve(N);

    for (int i = 0; i != N; ++i)
    
        std::string const msg1 = "Enter valency for vertex " + std::to_string(i) + ": ";
        std::string const msg2 = "Enter description for vertex " + std::to_string(i) + ": ";
        std::string const rep = "Sorry, say again: ";

        valencies.push_back(read_int(msg1, rep));
        vertex_names.push_back(read_string(msg2));
    

    for (int i = 0; i != N; ++i)
    
        std::cout << "Vertex " << i << " (\"" << vertex_names[i]
                  << "\") has valency " << valencies[i] << std::endl;
    

    // Now run the above algorithm!

【讨论】：

如果您可以扩展上面的示例，这将非常有帮助，以便我可以运行它。我在编程方面太新了，一旦得到代码，我会尝试找出其中的东西，这对我很有帮助。提前非常感谢。

我从 boost 库中提供的示例中得到了这段代码：一旦我输入了顶点的数量，我将如何为每个顶点分配数字或字母？像这样的东西在 BGL:enum A, B, C, D, E, N ; const int num_vertices = N; const char* name = "ABCDE"; 但是在这个顶点是预定义的以及边缘。如何以随机方式实现它？

@Kishorepandey：等等，我会举个例子。顶点标签是一个无关紧要的细节。只需将每个顶点视为[0, N) 中的一个数字。

好的，伙计。我将等待。感谢您的帮助和回复。

@Kishorepandey：to_string 是 C++11 中的新功能，因此您需要一个现代编译器（例如 VC10 或 VC11）。或者，获取 Boost 并使用 boost::lexical_cast。不管怎样，这只是为了信息，不是很重要。