2022年11月7日月曜日

クラスカル法

chat-gptにきいたらおしえてくれた

                                                   参考動画



<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/p5.js/1.5.0/p5.js"></script>
<div id="p5canvas"></div>

<script>

class Graph {
  constructor() {
    this.vertices = [];
    this.edges = [];
  }

  addVertex(x, y) {
    this.vertices.push({ x, y });
  }

  addEdge(source, destination, weight) {
    if (this.vertices[source] && this.vertices[destination]) {
      this.edges.push({ source, destination, weight });
    } else {
      throw new Error("Invalid vertex");
    }
  }

  find(parents, vertex) {
    if (parents[vertex] === -1) {
      return vertex;
    }
    return this.find(parents, parents[vertex]);
  }

  union(parents, x, y) {
    const xRoot = this.find(parents, x);
    const yRoot = this.find(parents, y);
    parents[xRoot] = yRoot;
  }

 
  kruskalWithSteps() {
    const mst = [];
    const parents = Array(this.vertices.length).fill(-1);

    this.edges.sort((a, b) => a.weight - b.weight);

    for (let i = 0; i < this.edges.length; i++) {
    
  console.log("step",i);
      const { source, destination, weight } = this.edges[i];
      const sourceRoot = this.find(parents, source);
      const destinationRoot = this.find(parents, destination);

      if (sourceRoot !== destinationRoot) {
        mst.push({ source, destination, weight });
        this.union(parents, sourceRoot, destinationRoot);
      }
      
            console.log("Step:", i + 1);
      console.log("Minimum Spanning Tree:", mst);
      console.log("====================");
    }

    return mst;
  }


   findSingletonVertices(mstEdges,start,goal) {
    const vertexCount = new Map();

    for (const edge of mstEdges) {
      vertexCount.set(edge.source, (vertexCount.get(edge.source) || 0) + 1);
      vertexCount.set(edge.destination, (vertexCount.get(edge.destination) || 0) + 1);
    }
    
    const singletonVertices = [];

   for (const [vertex, count] of vertexCount) {
      if (count === 1 && vertex !== start && vertex !== goal) {
        singletonVertices.push(vertex);
      }
    }


  return mstEdges.filter(edge => !singletonVertices.includes(edge.source) && !singletonVertices.includes(edge.destination));

    //return singletonVertices;
  }
  
  removeEdgesConnectedToVertices(edges, vertices) {
    return edges.filter(edge => !vertices.includes(edge.source) && !vertices.includes(edge.destination));
  }

  
}
  
  
function getRandomInt(max) {
  return Math.floor(Math.random() * max);
}


// 使用例

let graph ;
let mstEdges ;
let singletonVertices;
let remainingEdges;
let startVertex ;
let endVertex ;
let hubVertices ;

const vtx=[50,200,350,500,125,275,425,125,275,425];
const vty=[150,150,150,150,75,75,75,225,225,225];


const edges=[
 [0,1,5],[1,2,5],[2,3,5],
 [4,5,5],[5,6,5],[7,8,5],[8,9,5],
 [0,4,5],[0,7,5],[1,4,5],[1,7,5],
 [1,5,5],[1,8,5],[2,5,5],[2,8,5],
 [2,6,5],[2,9,5],[3,6,5],[3,9,5],
 ];
 

function runKruskal(){ 
 graph = new Graph(); 
 
 for(let i=0;i<vtx.length;i++){
  graph.addVertex(vtx[i], vty[i]); 
 }

 for(let i=0;i<edges.length;i++){
  graph.addEdge(edges[i][0],edges[i][1],getRandomInt(10)+1); 
 }
 
 startVertex = 0;
 endVertex = 3; 
 
 
 mstEdges = graph.kruskalWithSteps(graph.kruskalWithSteps());
  
 remainingEdges = graph.findSingletonVertices(mstEdges,startVertex,endVertex); 


 mstEdges.forEach(edge => {
  console.log(`Source: ${edge.source}, Destination: ${edge.destination}, Weight: ${edge.weight}`);
});
 
  console.log(singletonVertices);

  console.log(remainingEdges);
}



function setup() {
 createCanvas(550, 500).parent("p5canvas");
 textSize(17);
 runKruskal();
}


  
function mousePressed() {
 runKruskal();
}
 
 

function draw() {
  background(100);
  
  stroke(255, 255, 155);
  strokeWeight(1);
  for(let i=0;i<graph.vertices.length;i++){
   fill(255);
   circle(graph.vertices[i].x,graph.vertices[i].y,15);
  }
  

  for(let i=0;i<graph.edges.length;i++){
   let snum=graph.edges[i].source;
   let dnum=graph.edges[i].destination;

   let x1=graph.vertices[snum].x;
   let y1=graph.vertices[snum].y;
   let x2=graph.vertices[dnum].x;
   let y2=graph.vertices[dnum].y;
   line(x1,y1,x2,y2);
  }
  
  for(let i=0;i<graph.vertices.length;i++){
   fill(255);
   text(i,graph.vertices[i].x,graph.vertices[i].y-10);
  }
  
  stroke(0, 0, 255);
  fill(255,255,255);
  for(let i=0;i<graph.edges.length;i++){
   let snum=graph.edges[i].source;
   let dnum=graph.edges[i].destination;

   let x1=graph.vertices[snum].x;
   let y1=graph.vertices[snum].y;
   let x2=graph.vertices[dnum].x;
   let y2=graph.vertices[dnum].y;
   text(graph.edges[i].weight,(x1+x2)/2,(y1+y2)/2-10);
  }
  
  stroke(200,255,200);
  strokeWeight(5);
  
  for(let i=0;i<mstEdges.length;i++){
   let snum=mstEdges[i].source;
   let dnum=mstEdges[i].destination;

   let x1=graph.vertices[snum].x;
   let y1=graph.vertices[snum].y;
   let x2=graph.vertices[dnum].x;
   let y2=graph.vertices[dnum].y;
   line(x1,y1,x2,y2);
  }
 }
</script>

</html>

0 件のコメント:

コメントを投稿

Arduino IDE が "Downloading index: library_index.tar.bz2" で固まる問題

PCとのシリアル通信が原因の一つらしい '/home/usename/.arduino15/packages' を消すといいらしい ので消すと治った IDEの起動中にフリーズしてたのが治った Downloading index: library_ind...