如何将图表读入 Boost 图表库中的邻接矩阵？

How Can I Read in a Graph to an Adjacency Matrix In the Boost Graph Library?

在 boost 图形库中，有两个流行的函数可以从文件中读取图形： boost::read_graphviz(), and boost::read_graphml(), for the GraphViz and the GraphML format，分别

现在两者都通读为任何类型的 boost::adjacency_list<...>，因为它们是 Mutable Graph 概念的模型：

#include <string>
#include <fstream>

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/adjacency_matrix.hpp>
#include <boost/graph/graphviz.hpp>
#include <boost/graph/graphml.hpp>
#include <boost/graph/graph_traits.hpp>

template <typename GraphType>
GraphType load(std::string filename, std::string format) {

    GraphType g(0);

    std::ifstream t(filename.c_str());
    boost::dynamic_property dp(boost::ignore_other_properties);

    if (format == "graphml")
        boost::read_graphml(t, g, dp);
    else
        boost::read_graphviz(t, g, dp);

    return g;
}

如果你要测试

load<boost::adjacency_matrix<boost::undirectedS> >("my_file.gv", "graphviz");

你可能会得到类似

的东西 
Assertion failed: (false), function add_vertex, file /usr/local/include/boost/graph/adjacency_matrix.hpp, line 966.
Abort trap: 6

那么我怎样才能包括读取 boost::adjacency_matrix<...> 的可能性，最好不必从中间邻接列表复制图形，如 in this SO post 所述（图形可能非常大） .

我不明白的是，为了复制，（复制目标）图apparently 也必须是一个可变图，所以我们怎么能然后复制到邻接矩阵？而不是读成一个？

感谢您的帮助！

备注

boost/graph/graphml.hpp 库不是 header-only 并且需要链接，例如当 compiling/linking 时直接从 CLI 附加 -lboost_graph，如 

g++ -lboost_graph my_file.cc

关于copy_graph

What I don't understand is, that for copying, the (copy target) graph apparently also has to be a Mutable Graph, so how can we then copy to an adjacency matrix? And not read into one?

我同意。那没有意义。看起来 copy_graph 应该不起作用 或 文档化的概念要求已过时。

也许它总是过度约束，或者专门为 adjacency_matrix 添加了专业化。

粗略地看一眼就知道它可能被过度约束了，因为显然 adjacency_matrix 不存在 specializations/overloads。

在我们测试之前，让我们看一下断言。

关于断言

断言源于此：

template < typename D, typename VP, typename EP, typename GP, typename A >
inline typename adjacency_matrix< D, VP, EP, GP, A >::vertex_descriptor
add_vertex(adjacency_matrix< D, VP, EP, GP, A >& g)
{
    // UNDER CONSTRUCTION
    BOOST_ASSERT(false);
    return *vertices(g).first;
}

如您所见，这已经是一个正在规划更多灵活性的领域。如果您保留足够的 space，您似乎可以阅读图表。

可能已经为 copy_graph 提供了相同的功能（因为当容量已经足够时，只是避免了 add_vertex；即使 add_vertex 在技术上仍然是（概念上) 是必需的，它可能并不总是。

检验假设

让我们来测试一下。看看我们是否真的可以从邻接表复制到矩阵中：

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/adjacency_matrix.hpp>
#include <boost/graph/copy.hpp>
using boost::vecS;
using D = boost::undirectedS¹;
using L = boost::adjacency_list<vecS, vecS, D>;
using M = boost::adjacency_matrix<D>;

int main() {
    { L list(0); M matrix(20); copy_graph(matrix, list);   } // okay
    { L list(0); M matrix(20); copy_graph(list,   matrix); } // okay
    { L list(1); M matrix(1);  copy_graph(list,   matrix); } // ASSERTS
    { L list(1); M matrix(20); copy_graph(list,   matrix); } // ASSERTS
}

(¹ 方向性实际上并没有什么不同，我测试了)

我们的谜语有了答案。我们不能实际复制。

它确实可以编译，但如果没有断言则不会 运行。

现在，您可能认为您可以 #define NDEBUG 并压制断言。然而，看看上面的代码，很明显你 不能 期望它起作用，因为它总是 return 顶点 0:

Sad Trombone:

#define NDEBUG
#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/adjacency_matrix.hpp>
#include <boost/graph/copy.hpp>
#include <boost/graph/graph_utility.hpp>
using boost::vecS;
using D = boost::undirectedS;
using L = boost::adjacency_list<vecS, vecS, D>;
using M = boost::adjacency_matrix<D>;

int main() {
    L list(5);
    M matrix(10);

    add_edge(1, 4, list);
    add_edge(3, 1, list);

    copy_graph(list, matrix);

    print_graph(list, std::cout << "\nlist:");
    print_graph(matrix, std::cout << "\nmatrix:");
}

版画

list:0 --> 
1 --> 4 
2 --> 
3 --> 1 
4 --> 

matrix:0 --> 0 
1 --> 
2 --> 
3 --> 
4 -->

这显然不正确，尽管这是您阅读代码时所期望的。

结束语

手动编写一些解析代码可能会更容易。如果必须的话，您可能会先读入经过高度优化的邻接列表。例如，您可以完全将其内存映射。

如果 boost::adjacency_list 不允许，您可以考虑提供自己的数据结构，对可变图概念进行建模。这听起来可能令人生畏，但实际上比您预期的要少：

  • 使其适用于更多算法的后续行动：
  • 关于在映射内存中存储复杂的数据结构，我有很多使用 Boost Interprocess 的答案

坦率地说，这些答案没有我刚刚针对您的其他问题所做的 复杂。一定要给他们阅读以获取灵感（从第一本开始）