為圖表編寫DFS迭代器

Question

我堅持為圖形實現C ++ iterator ，它由鄰接列表表示。 所以，我的想法是我的迭代器應該通過使用DFS算法來完成圖。 例如，對於++迭代器，它會轉到當前頂點的下一個未訪問的頂點（就像在簡單的DFS中一樣）。

我的圖形頂點和迭代器的模板很簡單：

template < typename VType, typename EType >
struct vertex {
    typedef vertex < VType, EType > graph_vertex;
    vertex (string _name, VType _v_data): name(_name), v_data(_v_data) { }
    typedef pair < graph_vertex* , EType > ve;  

    vector <ve> adj; //adjacency list [ graph_vertex, edge_value ]
    string name;    
    VType v_data;
    bool marked;  // for DFS
};

template < typename VType, typename EType >
class dfs_iterator {
    public:
        dfs_iterator();
        dfs_iterator( graph_vertex* start );
        ~dfs_iterator();
        dfs_iterator(const dfs_iterator& that);

        dfs_iterator& operator = (const dfs_iterator& that) {
            val = that.val;
        }
        dfs_iterator& operator ++ () { } // read down
        dfs_iterator& operator -- () { } // read down
        VType operator * () { return val->v_data; };

        bool operator == (const dfs_iterator& that) const { return val == that.val; }
        bool operator != (const dfs_iterator& that) const { return !(*this == that); }
    private:
        graph_vertex* val;
    };

我想的事情：

在struct vertex應該是：

• 指針graph_vertex*到頂點，迭代（++'ed）到
  這個（當前）頂點（從當前頂點返回）。 我將它命名為graph_vertex* predecessor_vertex;

• successor（）和predecessor（）函數，它們將指針graph_vertex*返回到下一個/上一個（用於DF搜索）頂點。

   pseudocode successor(CURR_VERT): for every graph_vertex VERT in CURR_VERT->ADJ LIST do { if ( VERT not marked ) return VERT; return successor (predecessor_vertex); } pseudocode predecessor(CURR_VERT): return CURR_VERT->predecessor_vertex; 

  如果我以正確的方式思考，現在我得到了一個++和--對於我的dfs_iterator（++ /的重載函數 - 將返回存儲在迭代器中的當前頂點的successor（）/ predecessor（）（當然，更改marked當前頂點的標志）

但我不明白如何處理情況，當用戶為一個圖創建大量迭代器時， graph_vertex信息將會損壞，因為marked標志將無法正確響應（一個迭代器可以更改它，然后第二個無法遍歷此頂點）。 我應該在每個迭代器中存儲一個特殊的marked標志vector ，而不是在頂點中嗎？ 或以某種方式將此信息復制到graph_vertex標志？ 我應該為這個迭代器重載一些其他運算符嗎？

請給我一些關於我的代碼和實現的提示。 我是否以正確的方式思考？

//實際上，我找不到任何關於這種圖形迭代器的信息，而且我是C ++的新手。

Answer 1

與算法相關的所有內容都應該在迭代器中，而不是在圖中。 更准確地說，您的迭代器不應該修改圖形的狀態。 想想你在const圖上使用的迭代器。 沒有什么能阻止您在迭代器中使用很少的數據結構。 例如，一種天真的方法就是取而代之

bool marked; // for DFS

在您的類頂點由迭代器本身中的映射。

std::map<struct vertex*, bool> visited_vertices