Graph
네트워크 사이언스 등을 위한 C++ 라이브러리입니다. 이 라이브러리는 인접다중리스트로 구현된 그래프 자료구조 및 연관된 여러 알고리즘들로 구성되어 있습니다.
개인적인 CS공부를 위해 만든 레포지토리로, 이제 막 프로그래밍에 발디딘 초보자 분들과 공유하고 싶습니다.
마음껏 이용하셔도 좋습니다. 그치만 링크 남기는 거랑 스타 달주시는 건 빼먹지 마시고요 ㅎㅎ
What's In Here?
꽤나 복잡하게 코드가 꼬여있으니 참 할말이 없습니다. 순서대로 설명하겠습니다.
AdjacencyMultiList.h
인접 다중 리스트로 그래프 자료구조를 구현한 헤더파일입니다. 다른 헤더파일들의 기본이됩니다. 안에는 Vertex, Edge, Graph의 세가지 템플릿 클래스가 있습니다. 학문 분야에 따라 Graph는 Network, Vertex는 Node라고 이해하셔도 무방합니다.
Vertex와 Edge에 담을 자료를 VT, ET의 템플릿 타입으로 지정할 수 있습니다. 세 자료구조는 한 쌍이기 때문에 Vertex를 만들려면 Edge의 타입도 지정해줘야하며, 그 반대도 마찬가지 입니다.
Vertex와 Edge의 추가, 삭제, 연결 등은 항상 둘을 소유하고 있는 Graph 객체를 통해서 진행되어야합니다. 현재 편의상 Graph의 vertex_list를 public하게 접근할 수 있는데, 만약 vertex_list를 통해 직접 Vertex를 delete하거나 erase하면 심각한 오류가 있을 수 있습니다. (수정예정)
MinimunSpanningTree.h
최소 신장 트리를 찾는 Prim Algorithm과 Kruskal Algorithm 이 들어있습니다.
이 두 함수는 Edge 클래스에서 weight 값을 받는 함수의 함수포인터를 파라미터로 받습니다. 이는 간단한 람다함수로 구현할 수 있습니다.
ShortestPath.h
최단 경로 탐색 알고리즘인 Dijkstra Algorithm과 A* Algorithm이 들어있습니다.
마찬가지로 Edge의 weight값을 구하는 함수를 파라미터로 쓰며, A*알고리즘은 추가로 휴리스틱함수를 요구합니다.
UnionFind.h
Kruskal Algorithm에 쓰이는 UnionFind Algorithm의 간단한 구현체입니다.
Network.h
Adjacency Multi List로 네트워크 사이언스에 쓰이는 네트워크 몇가지를 만드는 간단한 알고리즘들입니다.
가장 기본적인 랜덤 네트워크인 ER Network를 만드는 함수,
대표적인 Scale-free Network인 Barabasi-Albert Network를 만드는 함수가 있습니다.
추가로 네트워크 상에서 각 노드들을 클러스터별로 분류하는 FindClusters 함수도 있습니다.
기타
테스트 코드 및 그에 관련된 헤더들입니다. 라이브러리에는 포함되지 않습니다.
Graph.cpp
메인 함수가 있는 비주얼 스튜디오 기본 파일입니다. 테스트 코드 실행할때 쓰시면 됩니다.
test.h
작업하면서 사용한 테스트 코드 샘플입니다. 사용법을 보기에 좋습니다.
BenchMark.h
유튜버 Cherno의 벤치마크 용 클래스를 참고하여 간략화 했습니다.
ref : https://gist.github.com/TheCherno/31f135eea6ee729ab5f26a6908eb3a5e
Future Feature
-
템플릿 클래스인 Graph<VT, ET>에서 Vertex<VT, ET>, Edge<VT, ET>에 쉽게 접근 가능하도록 typedef 추가 예정. (이거 수정하려면 클래스 내부에서 새로 싹다 수정해야 함...)
-
현재 raw pointer로 구현되어 있는 Graph 내부의 vertex_list vector를 안정성을 위해 shared pointer로 변경할 예정. 동시에 FindCluster 함수는 weak pointer를 쓰게 될 예정.(구조 전첸를 뜯어고쳐야 해서 걍 취소될 수도 있음.)