ADS/P4/EdgeWeightedGraph.cpp

#include "EdgeWeightedGraph.h"
#include <fstream>
#include <assert.h>
#include <iostream>

/**
 * Erstellt einen Kantengewichteten-Gaph mit V Knoten
 *
 * \param[in]  V		Anzahl der Knoten
 */
EdgeWeightedGraph::EdgeWeightedGraph(int V)
    : V{V}
      , E{0} {
    adj.resize(V);
}

/**
* Erstellt einen Kantengewichteten-Gaph anhand der Kantenliste in fname
*
* \param[in]  fname		Dateiname der Kantenliste
*/
EdgeWeightedGraph::EdgeWeightedGraph(std::string filename) {
    std::ifstream infile(filename);
    int tmp_e = 0;
    infile >> this->V >> tmp_e;

    this->E = 0;

    this->adj.resize(this->V, std::vector<Edge>());

    int v, w;
    double weight;
    while (infile >> v >> w >> weight) {
        this->add(Edge(v, w, weight));
    }

    assert(("Missing edges!", tmp_e == this->E));
}

/**
 * Erstellt einen Kantengewichteten-Gaph mit V Knoten und den Kanten in edges
 *
 * \param[in]  V	Anzahl der Knoten
 * \param[in]  E	Kantenliste
 */
EdgeWeightedGraph::EdgeWeightedGraph(int V, std::vector<Edge> E) {
    this->V = V;
    this->adj.resize(V);

    for (Edge e: E) {
        this->add(e);
    }
}

/**
 * Gibt zurueck ob der Knoten v ein gueltiger Knoten im Graph ist
 *
 * \param[in]  v		Knoten
 * \return Gueltigkeit des Knoten
 */
bool EdgeWeightedGraph::validateVertex(int v) const {
    return v >= 0 && v < this->V;
}

/**
 * Gibt eine Fehlermeldung aus, wenn der Knoten v im Graph nicht gueltig ist
 *
 * \param[in]  v		Knoten
 */
void EdgeWeightedGraph::validateVertexWithError(int v) const {
    assert(("Vertex is out of bounds!", this->validateVertex(v)));
}

/**
 * Gibt die Anzahl der Knoten zurueck
 *
 * \return Anzahl der Knoten
 */
int EdgeWeightedGraph::getV() const {
    return this->V;
}

/**
 * Gibt die Anzahl der Kanten zurueck
 *
 * \return Anzahl der Kanten
 */
int EdgeWeightedGraph::getE() const {
    return this->E;
}

/**
 * Fuegt die Kante e zum Graphen hinzu
 *
 * \param[in]  e	neue Kante
 */
void EdgeWeightedGraph::add(Edge e) {
    this->validateVertexWithError(e.either());
    this->validateVertexWithError(e.other(e.either()));

    this->adj[e.either()].push_back(e);
    this->adj[e.other(e.either())].push_back(e);

    this->E++;
}

/**
 * Liefert alle benachbarten Kanten zu v
 *
 * \param[in] v Knoten von dem aus gesucht wird
 * \return Vektor mit allen benachbarten Kanten
 */
std::vector<Edge> EdgeWeightedGraph::getAdj(int v) const {
    std::vector<Edge> neighbors;
    for (auto const &n: adj[v]) {
        neighbors.push_back(n);
    }
    return neighbors;
}

std::vector<std::vector<Edge> > EdgeWeightedGraph::getAdj() const {
    return this->adj;
}

/**
 * Gibt alle Kanten im Graph zurueck
 *
 * \return Vektor mit allen Kanten im Graph
 */
std::vector<Edge> EdgeWeightedGraph::edges() const {
    std::vector<Edge> edgeList;
    for (int v = 0; v < this->V; v++) {
        int selfLoops = 0;
        for (Edge e: this->adj[v]) {
            if (e.other(v) > v) {
                edgeList.push_back(e);
            }
            // add only one copy of each self loop (self loops will be consecutive)
            else if (e.other(v) == v) {
                if (selfLoops % 2 == 0) edgeList.push_back(e);
                selfLoops++;
            }
        }
    }
    return edgeList;
}

bool EdgeWeightedGraph::del_Edge(Edge e) {
    int v = e.either();
    int w = e.other(v);

    // Überprüfen, ob die Knoten gültig sind
    if (!validateVertex(v) || !validateVertex(w)) {
        return false;
    }

    bool removed = false;

    // Entfernen der Kante von v zu w
    std::vector<Edge> &adj_v = adj[v];
    for (auto it = adj_v.begin(); it != adj_v.end(); ++it) {
        if (*it == e) {
            adj_v.erase(it);
            removed = true;
            break;
        }
    }

    // Entfernen der Kante von w zu v (falls es sich nicht um eine Schlinge handelt)
    if (v != w) {
        std::vector<Edge> &adj_w = adj[w];
        for (auto it = adj_w.begin(); it != adj_w.end(); ++it) {
            if (*it == e) {
                adj_w.erase(it);
                break;
            }
        }
    }

    // Wenn die Kante entfernt wurde, verringern wir die Kantenanzahl
    if (removed) {
        E--;
    }

    return removed;
}

/**
 * Gibt die verbunden Knoten eines Knoten v zurueck
 *
 * \param[in]  v		Knoten
 * \return Verbundene Knoten des Knoten v
 */
const std::vector<Edge> EdgeWeightedGraph::operator[](int v) const {
    this->validateVertexWithError(v);
    return this->adj[v];
}