若有 Alogorithm class 是否就不必 graphEx?
ChatGPT 說:
是的,如果你的專案中已經有官方要求的 Algorithms 類別(例如 Algorithms.partitionGraph(Graph g, int numberOfPartitions)),那麼就不一定需要額外建立 GraphEx 類別。
根據 MP2 文件說明,Algorithms 類是專門設計來放各種與圖運算有關的靜態演算法的地方,例如:
partitionGraph用來根據距離與鄰近條件分割圖;- 它必須回傳分割後的子圖集合(induced subgraphs)MP2-Operations and Applications…。
✅ 若已有 Algorithms 類,建議的設計策略
你可以把所有「不屬於圖本身結構、但要操作圖的演算法」都集中到 Algorithms 類中:
public final class Algorithms {
private Algorithms() { }
public static <V extends Vertex, E extends Edge<V>>
List<V> minimumCostPath(Graph<V,E> g, V s, V t, PathCostType type) { ... }
public static <V extends Vertex, E extends Edge<V>>
double pathCost(Graph<V,E> g, List<V> path, PathCostType type) { ... }
public static <V extends Vertex, E extends Edge<V>>
double diameter(Graph<V,E> g, PathCostType type) { ... }
public static <V extends Vertex, E extends Edge<V>>
V center(Graph<V,E> g, PathCostType type) { ... }
public static <V extends Vertex, E extends Edge<V>>
List<Graph<V,E>> partitionGraph(Graph<V,E> g, int k) { ... }
}
📘 何時仍建議保留 GraphEx
若你的 Algorithms 類已經很大、或被規範為只實作 Task 5(partitionGraph),
而你又想將 Task 3、4 的路徑與中心計算抽離共用邏輯,
那麼可以讓 GraphEx 作為內部工具層:
GraphEx專注於「核心演算法」(Dijkstra、BFS、components)。Algorithms只是一個公開 API,內部呼叫GraphEx。
範例:
public static <V extends Vertex, E extends Edge<V>>
List<Graph<V,E>> partitionGraph(Graph<V,E> g, int k) {
return GraphEx.inducedSubgraphs(g, GraphEx.computePartitions(g, k));
}
🧭 總結
- ✅ 只有
Algorithms一個類別也可以完成所有工作,不必強制再建GraphEx。 - 🧩 但若你希望程式結構更清晰、演算法可重用(例如
minimumCostPath、getDiameter會被多個類共用),
就可保留GraphEx作為內部輔助類。 - ⚠️ 無論哪種方式,記得不要改動 Graph.java / Vertex.java / Edge.javaMP2-Operations and Applications…。
資料來源
你說:
沒有 add 如何建立 AdjacencyMatrixGraph
ChatGPT 說:
根據 MP2 任務文件的說明,AdjacencyMatrixGraph 被設計成「不可變圖(immutable graph)」——也就是說它沒有 addVertex() 或 addEdge() 方法,而是必須在建構時(constructor)一次性建立好整張圖MP2-Operations and Applications…。
✅ 正確建立方式
在沒有 add 方法的情況下,最合理的做法是讓 AdjacencyMatrixGraph 具備一個建構子或靜態工廠方法,直接從:
- 頂點集合 和 邊集合
- 或者從 另一個已經構建好的 Graph 物件
建立矩陣結構。
範例:
public final class AdjacencyMatrixGraph<V extends Vertex, E extends Edge<V>>
implements Graph<V, E> {
private final List<V> vertices;
private final double[][] matrix;
/** 建構一個不可變的圖 */
public AdjacencyMatrixGraph(Set<V> vertices, Set<E> edges) {
this.vertices = List.copyOf(vertices);
int n = this.vertices.size();
this.matrix = new double[n][n];
// 初始化為無限距離
for (int i = 0; i < n; i++) {
Arrays.fill(matrix[i], Double.POSITIVE_INFINITY);
matrix[i][i] = 0;
}
// 填入邊權重
for (E edge : edges) {
int i = this.vertices.indexOf(edge.v1());
int j = this.vertices.indexOf(edge.v2());
double w = edge.length();
matrix[i][j] = w;
matrix[j][i] = w; // 無向圖
}
}
/** 從另一個 Graph 複製為矩陣型 */
public static <V extends Vertex, E extends Edge<V>>
AdjacencyMatrixGraph<V, E> fromGraph(Graph<V, E> g) {
return new AdjacencyMatrixGraph<>(g.getVertices(), g.getEdges());
}
}
🧩 實作要點
-
AdjacencyMatrixGraph只需提供觀察方法(getEdge(v1, v2),hasVertex(v),edgeLength(v1, v2)等)。 -
若要產生誘導子圖(induced subgraph),可用靜態方法:
public AdjacencyMatrixGraphinducedSubgraph(Set subset) 它會從原矩陣中抽取對應頂點與邊生成新圖。
🚫 不建議的作法
不要嘗試讓矩陣版圖支援 add 或 remove:
- 這會破壞「不可變」的設計原則;
- 並違反 MP2 的任務說明,明確指出「mutators 只適用於 AdjacencyListGraph」MP2-Operations and Applications…。
🔚 總結
若沒有
addVertex/addEdge,請在建構子中一次性接收Set<V>和Set<E>或用fromGraph()轉換方式建立。
這樣符合 MP2 的「AdjacencyMatrixGraph 為不可變圖」規範,且能正確參與 Task 3–5 的演算法運算。
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