从 BGL 图中提取邻接矩阵

使用Boost图库我正在寻找一种方法提取邻接矩阵来自由以下任一表示的基础图boost::adjacency_list or boost::adjacency_matrix。我想结合使用这个矩阵boost::numeric::ublas求解联立线性方程组。

这是一个帮助您继续前进的最小示例：

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/adjacency_matrix.hpp>

using namespace boost;

typedef boost::adjacency_list< listS, vecS, directedS > ListGraph;
typedef boost::adjacency_matrix< directedS > MatrixGraph;

int main(){ 

  ListGraph lg; 
  add_edge (0, 1, lg); 
  add_edge (0, 3, lg); 
  add_edge (1, 2, lg); 
  add_edge (2, 3, lg); 

  //How do I get the adjacency matrix underlying lg?

  MatrixGraph mg(3); 
  add_edge (0, 1, mg); 
  add_edge (0, 3, mg); 
  add_edge (1, 2, mg); 
  add_edge (2, 3, mg); 

  //How do I get the adjacency matrix underlying mg?

}

如果有人能想出一种有效的方法来获取邻接矩阵，我将非常感激。理想情况下，该解决方案与 uBLAS 兼容。我想知道是否有一种方法可以避免整个图的迭代。

将 adjacency_list 转换为 adjacency_matrix 的最简单方法是使用boost::copy_graph

您的代码MatrixGraph mg应修改如下

#include <boost/graph/copy.hpp>
#include <cassert>

using namespace boost;

typedef boost::adjacency_list< listS, vecS, directedS > ListGraph;
typedef boost::adjacency_matrix< directedS > MatrixGraph;

int main(){

    ListGraph lg;
    add_edge(0, 1, lg);
    add_edge(0, 3, lg);
    add_edge(1, 2, lg);
    add_edge(2, 3, lg);

    //How do I get the adjacency matrix underlying lg?

    //How do I get the adjacency matrix underlying mg?   
    MatrixGraph mg( num_vertices(lg));
    boost::copy_graph(lg, mg);
}

现在，要将邻接矩阵与 ublas 或类似的矩阵一起使用，您可以编写一个简单的“访问”类以使语法更符合 ublas。继续前面的片段，我们得到：

template <class Graph>
class MatrixAccessor
{
public:
    typedef typename Graph::Matrix Matrix; //actually a vector<
    typedef typename Matrix::const_reference const_reference;


    MatrixAccessor(const Graph* g)
        : m_g(g)
    {
        static_assert(boost::is_same<size_t, typename Graph::vertex_descriptor>::value, "Vertex descriptor should be of integer type");
    }

    const_reference operator()(size_t u, size_t v) const
    {
        return m_g->get_edge(u, v);
    }

    const Graph* m_g;
};

void use_matrix(const MatrixGraph & mg)
{
    MatrixAccessor<MatrixGraph> matr(&mg);
    assert(matr(0, 1) == 1);
    assert(matr(0, 2) == 0);
}

如果您的 adjacency_matrix 具有一些边捆绑属性，您可能需要修改 MatrixAccessor 中的operator()。

根据您使用的 uBLAS 数量，您可以进一步优化 MatrixAccessor。例如，out_edge_iterator对于 MatrixGraph 的给定顶点，实际上是矩阵列上的迭代器； vertex_iterator 可以被视为矩阵行等的迭代器。

当然，图矩阵是不可变的，因此应谨慎使用。