Add BFS tree
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algorithm/bfs.h
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62
algorithm/bfs.h
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@@ -0,0 +1,62 @@
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#ifndef BFS_H_
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#define BFS_H_
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#include "graph/graph.h"
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using namespace graph;
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#include <algorithm>
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#include <queue>
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namespace algo {
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template<typename T>
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class BFS {
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public:
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BFS(Graph<T> G, T root) : G(G), root(root) {}
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//
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std::map<T, std::set<T>> run();
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//
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std::map<T, bool> initExplore();
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private:
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Graph<T> G;
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T root;
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};
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template<typename T>
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std::map<T, bool> BFS<T>::initExplore() {
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std::map<T, bool> graphExplore;
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for (const auto& v : G.vertices) {
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graphExplore[v] = false;
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}
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return graphExplore;
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}
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template<typename T>
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std::map<T, std::set<T>> BFS<T>::run() {
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std::map<T, std::set<T>> tree;
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std::map<T, bool> graphExplore = initExplore();
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std::queue<T> Q;
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Q.push(root);
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graphExplore[root] = true;
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while (!Q.empty()) {
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const auto v = Q.front();
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Q.pop();
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for (const auto& u : G.adjMatrix[v]) {
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if (!graphExplore[u]) {
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graphExplore[u] = true;
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tree[v].insert(u);
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Q.push(u);
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}
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}
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}
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return tree;
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}
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} // namespace algo
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#endif
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@@ -23,6 +23,13 @@ public:
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// Reverse graph directions
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// Reverse graph directions
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Graph<T> reverse();
|
Graph<T> reverse();
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||||||
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// Number of vertices
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std::uint16_t V();
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// Number of edges
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// TODO: Calculate bidirectional edges once
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std::uint16_t E();
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||||||
// Adjacency matrix representation
|
// Adjacency matrix representation
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||||||
std::set<T> vertices;
|
std::set<T> vertices;
|
||||||
std::map<T, std::set<T>> adjMatrix;
|
std::map<T, std::set<T>> adjMatrix;
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||||||
@@ -45,6 +52,20 @@ Graph<T> Graph<T>::reverse() {
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|||||||
return Graph<T>();
|
return Graph<T>();
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}
|
}
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template<typename T>
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std::uint16_t Graph<T>::V() {
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return vertices.size();
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|
}
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template<typename T>
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std::uint16_t Graph<T>::E() {
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std::uint16_t edges = 0;
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|
for (const auto& v : vertices) {
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|
edges += adjMatrix[v].size();
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||||||
|
}
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|
return edges;
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|
}
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} // namespace graph
|
} // namespace graph
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||||||
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||||||
#endif
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#endif
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@@ -3,15 +3,18 @@
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|||||||
#include "graph/graph.h"
|
#include "graph/graph.h"
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||||||
using namespace graph;
|
using namespace graph;
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#include "algorithm/tarjan.h"
|
#include "algorithm/tarjan.h"
|
||||||
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#include "algorithm/bfs.h"
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||||||
TEST_SUITE("Algorithms") {
|
TEST_SUITE("Algorithm.") {
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||||||
TEST_CASE("Tarjan T_1") {
|
TEST_CASE("Tarjan T_1") {
|
||||||
|
// 1 --> 2 --> 4 --> 1
|
||||||
|
// 2 --> 3 --> 5 --> 7 --> 3
|
||||||
|
// 5 --> 9 --> 6 --> 8 --> 9
|
||||||
Graph<std::uint16_t> G;
|
Graph<std::uint16_t> G;
|
||||||
G.insert(1, 2);
|
G.insert(1, 2);
|
||||||
G.insert(2, 4);
|
|
||||||
G.insert(2, 3);
|
G.insert(2, 3);
|
||||||
|
G.insert(2, 4);
|
||||||
G.insert(3, 5);
|
G.insert(3, 5);
|
||||||
G.insert(4, 1);
|
G.insert(4, 1);
|
||||||
G.insert(5, 7);
|
G.insert(5, 7);
|
||||||
@@ -41,10 +44,12 @@ TEST_SUITE("Algorithms") {
|
|||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("Tarjan T_2") {
|
TEST_CASE("Tarjan T_2") {
|
||||||
|
// 1 --> 2 --> 5 --> 7 --> 2
|
||||||
|
// 1 --> 4 --> 3 --> 1
|
||||||
|
// 4 --> 6 --> 3
|
||||||
Graph<std::uint16_t> G;
|
Graph<std::uint16_t> G;
|
||||||
G.insert(1, 4);
|
|
||||||
G.insert(1, 2);
|
G.insert(1, 2);
|
||||||
|
G.insert(1, 4);
|
||||||
G.insert(2, 5);
|
G.insert(2, 5);
|
||||||
G.insert(3, 1);
|
G.insert(3, 1);
|
||||||
G.insert(4, 3);
|
G.insert(4, 3);
|
||||||
@@ -70,4 +75,23 @@ TEST_SUITE("Algorithms") {
|
|||||||
|
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||||||
CHECK_EQ(expected, result);
|
CHECK_EQ(expected, result);
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
TEST_CASE("BFS T_1") {
|
||||||
|
// 1 --> 2 --> 5 --> 7 --> 2
|
||||||
|
// 1 --> 4 --> 3 --> 1
|
||||||
|
// 4 --> 6 --> 3
|
||||||
|
Graph<std::uint16_t> G;
|
||||||
|
G.insert(1, 2);
|
||||||
|
G.insert(1, 4);
|
||||||
|
G.insert(2, 5);
|
||||||
|
G.insert(3, 1);
|
||||||
|
G.insert(4, 3);
|
||||||
|
G.insert(4, 6);
|
||||||
|
G.insert(5, 7);
|
||||||
|
G.insert(6, 3);
|
||||||
|
G.insert(7, 2);
|
||||||
|
|
||||||
|
algo::BFS<std::uint16_t> bfs(G, 1);
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|
auto bfsTree = bfs.run();
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|
}
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||||||
}
|
}
|
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@@ -1,23 +1,35 @@
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#include <doctest/doctest.h>
|
#include <doctest/doctest.h>
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||||||
#include "graph/graph.h"
|
#include "graph/scc.h"
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||||||
using namespace graph;
|
using namespace graph;
|
||||||
|
#include "algorithm/tarjan.h"
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||||||
|
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||||||
TEST_SUITE("Graph test.") {
|
TEST_SUITE("Graph.") {
|
||||||
|
|
||||||
TEST_CASE("Insertion.") {
|
TEST_CASE("SCC") {
|
||||||
|
// 1 --> 2 --> 4 --> 1
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||||||
|
// 2 --> 3 --> 5 --> 7 --> 3
|
||||||
|
// 5 --> 9 --> 6 --> 8 --> 9
|
||||||
Graph<std::uint16_t> G;
|
Graph<std::uint16_t> G;
|
||||||
//G.insert(1);
|
G.insert(1, 2);
|
||||||
//G.insert(1, 2);
|
G.insert(2, 3);
|
||||||
//G.insert(1, 4);
|
G.insert(2, 4);
|
||||||
//G.insert(1, 6);
|
G.insert(3, 5);
|
||||||
//G.insert(2, 4);
|
G.insert(4, 1);
|
||||||
//G.insert(2, 5);
|
G.insert(5, 7);
|
||||||
//G.insert(3, 4);
|
G.insert(5, 9);
|
||||||
//G.insert(3, 6);
|
G.insert(6, 8);
|
||||||
//G.insert(4, 6);
|
G.insert(7, 3);
|
||||||
//G.insert(5, 6);
|
G.insert(8, 9);
|
||||||
|
G.insert(9, 6);
|
||||||
|
|
||||||
|
algo::Tarjan<std::uint16_t> tarjan(G);
|
||||||
|
auto tarjanOutput = tarjan.run();
|
||||||
|
|
||||||
|
std::vector<SCC<std::uint16_t>> SCCs;
|
||||||
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for (const auto& scc : tarjanOutput) {
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||||||
|
SCCs.push_back(scc);
|
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|
}
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||||||
|
|
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}
|
}
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}
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}
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Reference in New Issue
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