使用图权重提升深度优先访问者最小生成树

Question

我想从具有边权重的顶点创建一个最小生成树，并以深度优先的顺序遍历图形。我可以构建图形和最小生成树，但我无法编写自定义访问者。

#include <iostream>
#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/kruskal_min_spanning_tree.hpp>
#include <boost/graph/depth_first_search.hpp>
#include <boost/graph/graph_traits.hpp>

#include <vector>
#include <string>

typedef boost::property<boost::edge_weight_t, double> EdgeWeightProperty;
typedef boost::adjacency_list <
    boost::listS,
    boost::vecS,
    boost::undirectedS,
    boost::no_property,
    EdgeWeightProperty> MyGraph;

typedef MyGraph::edge_descriptor Edge;

class MyVisitor : public boost::default_dfs_visitor
{
    public:
    void tree_edge(Edge e, const MyGraph& g) const {

    }
};

void mst() {
    MyGraph g;
    boost::add_edge(0, 1, 0.7, g);
    boost::add_edge(0, 2, 0.1, g);

    boost::add_edge(1, 2, 0.3, g);
    boost::add_edge(1, 0, 0.7, g);
    boost::add_edge(1, 3, 0.8, g);
    boost::add_edge(1, 4, 0.2, g);

    boost::add_edge(2, 1, 0.3, g);
    boost::add_edge(2, 0, 0.1, g);
    boost::add_edge(2, 5, 0.1, g);
    boost::add_edge(2, 4, 0.5, g);

    boost::add_edge(3, 1, 0.8, g);

    boost::add_edge(4, 1, 0.2, g);
    boost::add_edge(4, 2, 0.5, g);

    boost::add_edge(5, 2, 0.1, g);

    std::list <Edge> spanning_tree;
    boost::kruskal_minimum_spanning_tree(g, std::back_inserter(spanning_tree));

    // the following two lines are failing
    MyVisitor vis();
    boost::depth_first_search(spanning_tree, visitor(vis));
}

int main(int argc, char** argv)
{
    mst();
    std::cin.get();
    return (0);
}

我想访问自定义访问者中的顶点和边权重。这可能吗？我看到了这个帖子：boost minimum spanning tree, how to do depth first? 但我宁愿不构建单独的权重图。

此外，是否可以在不编写自定义访问者的情况下使用增强工具以深度优先顺序遍历树？

Answer 1

MyVisitor vis();

那是一个函数声明。查看最烦人的解析

boost::depth_first_search(spanning_tree, visitor(vis));

这在 a 上调​​用图算法std::list<Edge>。depth_first_search 需要一个图来模拟正确的图概念：

std::list 模型都不是。

建议

您可以构建一个仅包含 MST 集中边的图。您链接到的问题的答案尝试了这一点。

然而，创建filtered_graph<>同一个图的视图似乎更容易、更有效，这样边属性就可以通过相同的机制简单地获得。

首先，让我们更喜欢在 aset<>而不是 a 中获取 MST 边list<>：

struct InSpanning {
    std::set<Edge> edges;
    bool operator()(Edge e) const { return edges.count(e); }
} spanning;

boost::kruskal_minimum_spanning_tree(g, std::inserter(spanning.edges, spanning.edges.end()));

您会注意到的有趣的事情是，InSpanning它也是一个函数对象，可用作 的过滤谓词filtering_graph：

boost::filtered_graph<MyGraph, InSpanning, boost::keep_all> mst(g, spanning, {});

现在你可以调用 de DFS：

boost::depth_first_search(mst, visitor(vis));

我稍微调整了访问者：

struct MyVisitor : boost::default_dfs_visitor {
    template <typename Graph>
    void tree_edge(Edge e, const Graph& g) {
        std::cout << "Visiting: " << e << " with weight " << get(boost::edge_weight, g, e) << "\n";
    }
};

笔记：

1. 它不再对MyGraph类型进行硬编码（因为filtered_graph 具有不同的类型）。
2. 它会打印您想要查看的信息。

现场演示

Live On Coliru

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/filtered_graph.hpp>
#include <boost/graph/depth_first_search.hpp>
#include <boost/graph/kruskal_min_spanning_tree.hpp>
#include <iostream>

#include <string>
#include <vector>

typedef boost::property<boost::edge_weight_t, double> EdgeWeightProperty;
typedef boost::adjacency_list<boost::listS, boost::vecS, boost::undirectedS, boost::no_property, EdgeWeightProperty>
    MyGraph;

typedef MyGraph::edge_descriptor Edge;

struct MyVisitor : boost::default_dfs_visitor {
    template <typename Graph>
    void tree_edge(Edge e, const Graph& g) {
        std::cout << "Visiting: " << e << " with weight " << get(boost::edge_weight, g, e) << "\n";
    }
};

void run_mst_test() {
    MyGraph g;
    boost::add_edge(0, 1, 0.7, g);
    boost::add_edge(0, 2, 0.1, g);

    boost::add_edge(1, 2, 0.3, g);
    boost::add_edge(1, 0, 0.7, g);
    boost::add_edge(1, 3, 0.8, g);
    boost::add_edge(1, 4, 0.2, g);

    boost::add_edge(2, 1, 0.3, g);
    boost::add_edge(2, 0, 0.1, g);
    boost::add_edge(2, 5, 0.1, g);
    boost::add_edge(2, 4, 0.5, g);

    boost::add_edge(3, 1, 0.8, g);

    boost::add_edge(4, 1, 0.2, g);
    boost::add_edge(4, 2, 0.5, g);

    boost::add_edge(5, 2, 0.1, g);

    struct InSpanning {
        std::set<Edge> edges;
        bool operator()(Edge e) const { return edges.count(e); }
    } spanning;

    boost::kruskal_minimum_spanning_tree(g, std::inserter(spanning.edges, spanning.edges.end()));

    MyVisitor vis;
    boost::filtered_graph<MyGraph, InSpanning, boost::keep_all> mst(g, spanning, {});
    boost::depth_first_search(mst, visitor(vis));
}

int main() {
    run_mst_test();
}

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