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test.cpp 15.10 KB
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L_Dash 提交于 2021年10月09日 16:44 +08:00 . title commit
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/*!

 * @file test.cpp

 * @author CyberDash计算机考研, cyberdash@163.com(抖音id:cyberdash_yuan)

 * @brief 图测试.cpp文件

 * @version 0.2.1

 * @date 2021年10月9日

 *

 * @copyright Copyright (c) 2021

 * CyberDash计算机考研

 */



#include "test.h"

#include "graph_algorithm.h"

#include "graph_algorithm.cpp"





using namespace std;





// 测试矩阵图的矩阵

void TestMatrixGraphMatrix() {

 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test PrintMatrix |"<<endl;

 cout<<"| 测试矩阵图的矩阵 |"<<endl;



 MatrixGraph<string, double> matrix_graph(10);

 matrix_graph.InsertVertex("地球");

 matrix_graph.InsertVertex("火星");

 matrix_graph.InsertVertex("木星");

 matrix_graph.InsertVertex("水星");



 matrix_graph.InsertEdge("地球", "火星", 0.8);

 matrix_graph.InsertEdge("火星", "木星", 3.9);

 matrix_graph.InsertEdge("木星", "水星", 7.3);

 matrix_graph.InsertEdge("地球", "木星", 11.3);

 matrix_graph.InsertEdge("火星", "水星", 0.3);



 matrix_graph.PrintMatrix();



 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





// 测试使用结点索引获取结点

void TestGetVertexByIndex() {

 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test GetVertexByIndex |"<<endl;

 cout<<"| 测试使用结点索引获取结点 |"<<endl;



 cout<<"**邻接表图**"<<endl;

 AdjacencyListGraph<string, double> adjacency_list_graph;



 adjacency_list_graph.InsertVertex("北京");

 adjacency_list_graph.InsertVertex("上海");

 adjacency_list_graph.InsertVertex("广州");

 adjacency_list_graph.InsertVertex("深圳");



 adjacency_list_graph.InsertEdge("北京", "上海", 0.8);

 adjacency_list_graph.InsertEdge("上海", "广州", 3.9);

 adjacency_list_graph.InsertEdge("广州", "深圳", 7.3);

 adjacency_list_graph.InsertEdge("北京", "广州", 11.3);

 adjacency_list_graph.InsertEdge("上海", "深圳", 0.3);



 string BJ;

 string SH;

 string GZ;

 string SZ;



 adjacency_list_graph.GetVertexByIndex(BJ, 0);

 adjacency_list_graph.GetVertexByIndex(SH, 1);

 adjacency_list_graph.GetVertexByIndex(GZ, 2);

 adjacency_list_graph.GetVertexByIndex(SZ, 3);



 cout<<"结点0: "<<BJ<<endl;

 cout<<"结点1: "<<SH<<endl;

 cout<<"结点2: "<<GZ<<endl;

 cout<<"结点3: "<<SZ<<endl;



 cout<<endl<<"**矩阵图**"<<endl;

 MatrixGraph<string, double> matrix_graph(10);

 matrix_graph.InsertVertex("地球");

 matrix_graph.InsertVertex("火星");

 matrix_graph.InsertVertex("木星");

 matrix_graph.InsertVertex("水星");



 matrix_graph.InsertEdge("地球", "火星", 0.8);

 matrix_graph.InsertEdge("火星", "木星", 3.9);

 matrix_graph.InsertEdge("木星", "水星", 7.3);

 matrix_graph.InsertEdge("地球", "木星", 11.3);

 matrix_graph.InsertEdge("火星", "水星", 0.3);



 matrix_graph.GetVertexByIndex(BJ, 0);

 matrix_graph.GetVertexByIndex(SH, 1);

 matrix_graph.GetVertexByIndex(GZ, 2);

 matrix_graph.GetVertexByIndex(SZ, 3);



 cout<<"结点0: "<<BJ<<endl;

 cout<<"结点1: "<<SH<<endl;

 cout<<"结点2: "<<GZ<<endl;

 cout<<"结点3: "<<SZ<<endl;



 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





// 测试DFS

void TestDFS() {

 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test DFS |"<<endl;

 cout<<"| 测试深度优先遍历 |"<<endl;



 int v0 = 0;

 int v1 = 1;

 int v2 = 2;

 int v3 = 3;

 int v4 = 4;



 AdjacencyListGraph<int, int> adjacency_list_graph;



 adjacency_list_graph.InsertVertex(v0);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v1);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v2);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v3);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v4);



 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v1, 100);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v1, v2, 50);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v2, v3, 20);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v3, v4, 60);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v3, 30);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v4, 100);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v2, v4, 10);



 MatrixGraph<int, int> matrix_graph;



 matrix_graph.InsertVertex(v0);

 matrix_graph.InsertVertex(v1);

 matrix_graph.InsertVertex(v2);

 matrix_graph.InsertVertex(v3);

 matrix_graph.InsertVertex(v4);



 matrix_graph.InsertEdge(v0, v1, 100);

 matrix_graph.InsertEdge(v1, v2, 50);

 matrix_graph.InsertEdge(v2, v3, 20);

 matrix_graph.InsertEdge(v3, v4, 60);

 matrix_graph.InsertEdge(v0, v3, 30);

 matrix_graph.InsertEdge(v0, v4, 100);

 matrix_graph.InsertEdge(v2, v4, 10);



 cout<<"**邻接表图**"<<endl;

 DFS(adjacency_list_graph, v0);



 cout<<endl<<"**矩阵图**"<<endl;

 DFS(matrix_graph, v0);



 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





// 测试BFS

void TestBFS() {

 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test BFS |"<<endl;

 cout<<"| 测试广度优先遍历 |"<<endl;



 int v0 = 0;

 int v1 = 1;

 int v2 = 2;

 int v3 = 3;

 int v4 = 4;



 AdjacencyListGraph<int, int> adjacency_list_graph;

 MatrixGraph<int, int> matrix_graph;



 adjacency_list_graph.InsertVertex(v0);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v1);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v2);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v3);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v4);



 matrix_graph.InsertVertex(v0);

 matrix_graph.InsertVertex(v1);

 matrix_graph.InsertVertex(v2);

 matrix_graph.InsertVertex(v3);

 matrix_graph.InsertVertex(v4);



 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v1, 100);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v1, v2, 50);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v2, v3, 20);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v3, v4, 60);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v3, 30);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v4, 100);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v2, v4, 10);



 matrix_graph.InsertEdge(v0, v1, 100);

 matrix_graph.InsertEdge(v1, v2, 50);

 matrix_graph.InsertEdge(v2, v3, 20);

 matrix_graph.InsertEdge(v3, v4, 60);

 matrix_graph.InsertEdge(v0, v3, 30);

 matrix_graph.InsertEdge(v0, v4, 100);

 matrix_graph.InsertEdge(v2, v4, 10);



 cout<<"**邻接表图**"<<endl;

 BFS(adjacency_list_graph, v0);



 cout<<endl<<"**矩阵图**"<<endl;

 BFS(matrix_graph, v0);



 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





void TestComponents() {



 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test Components |"<<endl;

 cout<<"| 测试连通分量 |"<<endl;

 cout<<"| 节点: |"<<endl;

 cout<<"| 0, 1, 2, 3 |"<<endl;

 cout<<"| 边: |"<<endl;

 cout<<"| 0-1权值: 0.8 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| 2-3权值: 7.3 |"<<endl<<endl;



 AdjacencyListGraph<int, double> adjacency_list_graph;



 adjacency_list_graph.InsertVertex(0);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(1);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(2);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(3);



 adjacency_list_graph.InsertEdge(0, 1, 0.8);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(2, 3, 7.3);



 MatrixGraph<int, double> matrix_graph;



 matrix_graph.InsertVertex(0);

 matrix_graph.InsertVertex(1);

 matrix_graph.InsertVertex(2);

 matrix_graph.InsertVertex(3);



 matrix_graph.InsertEdge(0, 1, 0.8);

 matrix_graph.InsertEdge(2, 3, 7.3);



 cout<<"**邻接表图测试**"<<endl;

 Components(adjacency_list_graph);



 cout<<endl<<"**矩阵图测试**"<<endl;

 Components(matrix_graph);



 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





void TestKruskal() {

 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test Kruskal |"<<endl;

 cout<<"| 测试Kruskal算法 |"<<endl;

 cout<<"| 节点: |"<<endl;

 cout<<"| \"北京\", \"上海\", \"广州\", \"深圳\" |"<<endl;

 cout<<"| 边: |"<<endl;

 cout<<"| \"北京\"-\"上海\"权值: 0.8 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"上海\"-\"广州\"权值: 3.9 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"广州\"-\"深圳\"权值: 7.3 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"北京\"-\"广州\"权值: 11.3 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"上海\"-\"深圳\"权值: 0.3 |"<<endl<<endl;



 string BJ = "北京";

 string SH = "上海";

 string GZ = "广州";

 string SZ = "深圳";



 MinSpanTree<string, double> min_span_tree_adj(100);

 MinSpanTree<string, double> min_span_tree_matrix(100);



 AdjacencyListGraph<string, double> adjacency_list_graph;



 adjacency_list_graph.InsertVertex(BJ);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(SH);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(GZ);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(SZ);



 adjacency_list_graph.InsertEdge(BJ, SH, 0.8);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(SH, GZ, 3.9);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(GZ, SZ, 7.3);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(BJ, GZ, 11.3);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(SH, SZ, 0.3);



 MatrixGraph<string, double> matrix_graph;

 matrix_graph.InsertVertex(BJ);

 matrix_graph.InsertVertex(SH);

 matrix_graph.InsertVertex(GZ);

 matrix_graph.InsertVertex(SZ);



 matrix_graph.InsertEdge(BJ, SH, 0.8);

 matrix_graph.InsertEdge(SH, GZ, 3.9);

 matrix_graph.InsertEdge(GZ, SZ, 7.3);

 matrix_graph.InsertEdge(BJ, GZ, 11.3);

 matrix_graph.InsertEdge(SH, SZ, 0.3);



 cout<<"**邻接表图测试**"<<endl;

 Kruskal(adjacency_list_graph, min_span_tree_adj);

 min_span_tree_adj.Show();



 cout<<endl<<"**矩阵图测试**"<<endl;

 Kruskal(matrix_graph, min_span_tree_matrix);



 min_span_tree_matrix.Show();

 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





void TestPrim() {

 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test Prim |"<<endl;

 cout<<"| 测试Prim算法 |"<<endl;

 cout<<"| 节点: |"<<endl;

 cout<<"| \"北京\", \"上海\", \"广州\", \"深圳\" |"<<endl;

 cout<<"| 边: |"<<endl;

 cout<<"| \"北京\"-\"上海\"权值: 0.8 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"上海\"-\"广州\"权值: 3.9 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"广州\"-\"深圳\"权值: 7.3 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"北京\"-\"广州\"权值: 11.3 |"<<endl<<endl;

 cout<<"| \"上海\"-\"深圳\"权值: 0.3 |"<<endl<<endl;



 string BJ = "北京";

 string SH = "上海";

 string GZ = "广州";

 string SZ = "深圳";



 AdjacencyListGraph<string, double> adjacency_list_graph;



 adjacency_list_graph.InsertVertex(BJ);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(SH);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(GZ);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(SZ);



 adjacency_list_graph.InsertEdge(BJ, SH, 0.8);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(SH, GZ, 3.9);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(GZ, SZ, 7.3);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(BJ, GZ, 11.3);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(SH, SZ, 0.3);



 MatrixGraph<string, double> matrix_graph;



 matrix_graph.InsertVertex(BJ);

 matrix_graph.InsertVertex(SH);

 matrix_graph.InsertVertex(GZ);

 matrix_graph.InsertVertex(SZ);



 matrix_graph.InsertEdge(BJ, SH, 0.8);

 matrix_graph.InsertEdge(SH, GZ, 3.9);

 matrix_graph.InsertEdge(GZ, SZ, 7.3);

 matrix_graph.InsertEdge(BJ, GZ, 11.3);

 matrix_graph.InsertEdge(SH, SZ, 0.3);



 cout<<endl<<"**邻接表图测试**"<<endl;

 MinSpanTree<string, double> min_span_tree_adj(100);

 // Prim(adjacency_list_graph, BJ, min_span_tree_adj); // 殷书原版实现

 Prim(adjacency_list_graph, BJ, min_span_tree_adj); // 朴素版Prim

 min_span_tree_adj.Show();



 cout<<endl<<"**矩阵图测试**"<<endl;

 MinSpanTree<string, double> min_span_tree_matrix(100);

 Prim(matrix_graph, BJ, min_span_tree_matrix); // 朴素版Prim

 min_span_tree_matrix.Show();



 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





void TestDijkstraShortestPath() {

 cout<<endl;

 cout<<"|------------------------ CyberDash ------------------------|"<<endl;

 cout<<"| Test DijkstraShortestPath |"<<endl;

 cout<<"| 测试Dijkstra最短路径 |"<<endl;



 string v0 = "北京";

 string v1 = "上海";

 string v2 = "广州";

 string v3 = "深圳";

 string v4 = "杭州";



 AdjacencyListGraph<string, double> adjacency_list_graph;



 adjacency_list_graph.InsertVertex(v0);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v1);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v2);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v3);

 adjacency_list_graph.InsertVertex(v4);



 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v1, 98.63);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v1, v2, 51.52);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v2, v3, 17);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v3, v4, 58.98);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v3, 29.3);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v0, v4, 100.003);

 adjacency_list_graph.InsertEdge(v2, v4, 9.34);



 MatrixGraph<string, double> matrix_graph;



 matrix_graph.InsertVertex(v0);

 matrix_graph.InsertVertex(v1);

 matrix_graph.InsertVertex(v2);

 matrix_graph.InsertVertex(v3);

 matrix_graph.InsertVertex(v4);



 matrix_graph.InsertEdge(v0, v1, 98.63);

 matrix_graph.InsertEdge(v1, v2, 51.52);

 matrix_graph.InsertEdge(v2, v3, 17);

 matrix_graph.InsertEdge(v3, v4, 58.98);

 matrix_graph.InsertEdge(v0, v3, 29.3);

 matrix_graph.InsertEdge(v0, v4, 100.003);

 matrix_graph.InsertEdge(v2, v4, 9.34);



 cout<<endl<<"**邻接表图Dijkstra测试**"<<endl;

 double min_dist_arr_adj[5];

 int from_path_arr_adj[5];



 DijkstraShortestPath(adjacency_list_graph, v0, min_dist_arr_adj, from_path_arr_adj);

 PrintDijkstraShortestPath(adjacency_list_graph, v0, min_dist_arr_adj, from_path_arr_adj);



 cout<<endl<<"**矩阵图测试**"<<endl;

 double min_dist_arr_matrix[5];

 int from_path_arr_matrix[5];



 DijkstraShortestPath(adjacency_list_graph, v0, min_dist_arr_matrix, from_path_arr_matrix);

 PrintDijkstraShortestPath(adjacency_list_graph, v0, min_dist_arr_matrix, from_path_arr_matrix);



 cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;

}





// 关于CyberDash, :)

void TestCyberDashShow() {

 MatrixGraph<int, int> cyber_dash_graph;

 cyber_dash_graph.CyberDashShow();

}
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清华大学出版社《数据结构(用面向对象方法与C++语言描述)(第2版)》(殷人昆主编) 魔改升级版。 这是一本数据结构的好书,但我们并不是直接搬移书上印刷的代码,按照谷歌C++代码规范进行了大量优化, 接近实战。
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