Zdrojový kód k prednáške o grafoch

import java.util.*;
import sk.upjs.paz.graph.*;

public class GrafovyPrehladavac {

        /**
         * Graf, ktory je prehladavany a skumany.
         */
        private Graph g;

        /**
         * Vytvori novy grafovy prehladavac.
         *
         * @param g
         *            graf, ktory ma byt vytvorenym prehladavacom prehladavany.
         */
        public GrafovyPrehladavac(Graph g) {
                this.g = g;
        }

        /**
         * Realizuje prehladavanie do sirky
         *
         * @param start
         *            startovaci vrchol, v ktorom startujeme vyhladavanie
         *
         * @return mapa, ktora urcuje, ci sa vrchol navstivil podla prehladavania
         */
        public Map<Vertex, Boolean> bfs(Vertex start) {
                // Vytvorime mapu vrcholov a vsetky vrcholy nastavime ako nenavstivene
                Map<Vertex, Boolean> navstiveny = g.createVertexMap(false);

                // Vytvorime rad pre navstivene vrcholy, ktorych susedov sme zatial
                // neskusali navstivit
                Queue<Vertex> rad = new LinkedList<Vertex>();

                // Na zaciatku je navstiveny iba startovaci vrchol
                navstiveny.put(start, true);
                rad.offer(start);

                // Kym rad nie je prazdny
                while (!rad.isEmpty()) {
                        // Vyberieme prvy vrchol v rade
                        Vertex v = rad.poll();

                        // Postupne vsetkych nenavstivenych susedov vrcholu v oznacime ako
                        // navstivenych a pridame ich do radu
                        for (Vertex sused : v.getOutNeighbours())
                                if (!navstiveny.get(sused)) {
                                        navstiveny.put(sused, true);
                                        rad.offer(sused);
                                }
                }

                return navstiveny;
        }

        /**
         * Realizuje rekurzivne prehladavanie do hlbky
         *
         * @param v
         *            vrchol, ktory ideme navstivit
         * @param navstiveny
         *            mapa, v ktorej mame informaciu o tom, ktore vrcholy boli
         *            navstivene
         */
        private void dfs(Vertex v, Map<Vertex, Boolean> navstiveny) {
                navstiveny.put(v, true);

                // Navstivime vsetkych nenavstivenych susedov
                for (Vertex sused : v.getOutNeighbours())
                        if (!navstiveny.get(sused))
                                dfs(sused, navstiveny);
        }

        /**
         * Realizuje (spusti) rekurzivne prehladavanie do hlbky
         *
         * @param start
         *            startovaci vrchol, v ktorom startujeme vyhladavanie
         *
         * @return mapa, ktora urcuje, ci sa vrchol navstivil podla prehladavania
         */
        public Map<Vertex, Boolean> dfsRekurzivne(Vertex start) {
                // Vytvorime mapu vrcholov a vsetky vrcholy nastavime ako nenavstivene
                Map<Vertex, Boolean> navstiveny = g.createVertexMap(false);

                // Spustime vyhladavanie z aktualneho vrchola
                dfs(start, navstiveny);
                return navstiveny;
        }

        /**
         * Realizuje nerekurzivne prehladavanie do hlbky
         *
         * @param start
         *            startovaci vrchol, v ktorom startujeme vyhladavanie
         *
         * @return mapa, ktora urcuje, ci sa vrchol navstivil podla prehladavania
         */
        public Map<Vertex, Boolean> dfsNerekurzivne(Vertex start) {
                // Vytvorime mapu vrcholov a vsetky vrcholy nastavime ako nenavstivene
                Map<Vertex, Boolean> navstiveny = g.createVertexMap(false);

                // Vytvorime zasobnik pre vrcholy, ktore mame navstivit
                Stack<Vertex> zasobnik = new Stack<Vertex>();

                // Poznacime si, ze mame preskumat startovaci vrchol
                zasobnik.push(start);

                // Kym zasobnik nie je prazdny
                while (!zasobnik.isEmpty()) {
                        // Vyberieme vrchol na vrchu zasobnika
                        Vertex v = zasobnik.pop();

                        // Ak uz bol navstiveny, tak "nie je co robit" a ideme dalej
                        if (navstiveny.get(v)) {
                                continue;
                        }

                        // Oznacime, ze vrchol je navstiveny
                        navstiveny.put(v, true);

                        // Vsetkych nenavstiveny susedov vrcholu v pridame do zasobnika
                        for (Vertex sused : v.getOutNeighbours())
                                if (!navstiveny.get(sused))
                                        zasobnik.push(sused);
                }

                return navstiveny;
        }

        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
                // Vytvorime graf nacitanim zo suboru
                Graph g = Graph.createFromFile("graf.txt");

                // Vytvorime grafovy prehladavac vytvoreneho grafu
                GrafovyPrehladavac gp = new GrafovyPrehladavac(g);

                // Spustime bfs (prehladavanie do sirky)
                System.out.println(gp.bfs(g.getVertex("A")));
        }
}

import java.util.*;

import sk.upjs.paz.graph.*;

public class TopSort {

        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
                // Vytvorime orientovany graf nacitanim zo suboru
                Graph g = Graph.createFromFile("aktivity.txt", true);

                // Zoznam vrcholov
                List<String> topsort = new ArrayList<String>();

                // Kym mame v grafe nejake vrcholy
                while (g.getVertices().size() > 0) {

                        // Najdeme nejaky vrchol bez predchodcov
                        Vertex bezPredchodcov = null;
                        for (Vertex v : g.getVertices())
                                if (v.getInEdges().size() == 0) {
                                        bezPredchodcov = v;
                                        break;
                                }

                        // Ak sme nasli vrchol bez predchodcov, tak ho pridame do
                        // zoznamu a vyhodime ho z grafu
                        // Ak vrcholu bez predchodcov niet, tak sa neda graf utriedit
                        if (bezPredchodcov != null) {
                                topsort.add(bezPredchodcov.getLabel());
                                bezPredchodcov.remove();
                        } else {
                                System.out
                                                .println("Vrcholy grafu nie je mozne topologicky usporiadat.");
                                break;
                        }
                }

                // Ak sme skoncili s prazdnym grafom, tak mame utriedene vrcholy
                if (g.getVertices().size() == 0)
                        System.out.println(topsort);
        }
}

import java.awt.Color;
import java.util.*;
import sk.upjs.paz.graph.*;
import sk.upjs.paz.graph.visualization.GraphVisualizer;

public class GrafovyPrehladavac {

        /**
         * Graf, ktory je prehladavany a skumany.
         */
        private Graph g;

        /**
         * Visualizator skumaneho grafu.
         */
        private GraphVisualizer gv;

        /**
         * Vytvori novy grafovy prehladavac.
         *
         * @param g
         *            graf, ktory ma byt vytvorenym prehladavacom prehladavany.
         */
        public GrafovyPrehladavac(Graph g) {
                this.g = g;
                this.gv = new GraphVisualizer(g);
        }

        /**
         * Realizuje prehladavanie do sirky
         *
         * @param start
         *            startovaci vrchol, v ktorom startujeme vyhladavanie
         *
         * @return mapa, ktora urcuje, ci sa vrchol navstivil podla prehladavania
         */
        public Map<Vertex, Boolean> bfs(Vertex start) {
                // Vytvorime mapu vrcholov a vsetky vrcholy nastavime ako nenavstivene
                Map<Vertex, Boolean> navstiveny = g.createVertexMap(false);

                // Vytvorime rad pre navstivene vrcholy, ktorych susedov sme zatial
                // neskusali navstivit
                Queue<Vertex> rad = new LinkedList<Vertex>();

                // Nechame vizualizovat map-u a rad
                gv.addToMonitor("navstiveny", navstiveny);
                gv.addToMonitor("rad", rad);

                gv.pause("Po inicializacii.");

                // Na zaciatku je navstiveny iba startovaci vrchol
                navstiveny.put(start, true);
                rad.offer(start);

                gv.setColor(start, Color.green);
                gv.pause("Po spracovani startovacieho vrcholu.");

                // Kym rad nie je prazdny
                while (!rad.isEmpty()) {
                        gv.pause("Nova iteracia while-cyklu");

                        // Vyberieme prvy vrchol v rade
                        Vertex v = rad.poll();

                        gv.setColor(v, Color.red);
                        gv.pause("Po vybrani spracovavaneho vrcholu: " + v);

                        // Postupne vsetkych nenavstivenych susedov vrcholu v oznacime ako
                        // navstivenych a pridame ich do radu
                        for (Vertex sused : v.getOutNeighbours())
                                if (!navstiveny.get(sused)) {
                                        navstiveny.put(sused, true);
                                        rad.offer(sused);

                                        // Poznacime objavitelnu hranu a to, ze sused bol navstiveny
                                        gv.setColor(g.getEdge(v, sused), Color.red);
                                        gv.setColor(sused, Color.green);
                                        gv.pause("Novy nenavstiveny sused " + sused + " vrcholu "
                                                        + v);
                                }

                        gv.setColor(v, Color.green);
                }

                gv.pause("BFS skoncene");
                gv.removeFromMonitor(navstiveny);
                gv.removeFromMonitor(rad);
                gv.resetAllColors();

                return navstiveny;
        }

        /**
         * Realizuje rekurzivne prehladavanie do hlbky
         *
         * @param v
         *            vrchol, ktory ideme navstivit
         * @param navstiveny
         *            mapa, v ktorej mame informaciu o tom, ktore vrcholy boli
         *            navstivene
         */
        private void dfs(Vertex v, Map<Vertex, Boolean> navstiveny) {
                navstiveny.put(v, true);
                gv.setColor(v, Color.red);
                gv.pause("Navstevujeme vrchol " + v);

                // Navstivime vsetkych nenavstivenych susedov
                for (Vertex sused : v.getOutNeighbours())
                        if (!navstiveny.get(sused)) {
                                gv.setColor(g.getEdge(v, sused), Color.red);
                                dfs(sused, navstiveny);
                        }

                gv.setColor(v, Color.green);
        }

        /**
         * Realizuje (spusti) rekurzivne prehladavanie do hlbky
         *
         * @param start
         *            startovaci vrchol, v ktorom startujeme vyhladavanie
         *
         * @return mapa, ktora urcuje, ci sa vrchol navstivil podla prehladavania
         */
        public Map<Vertex, Boolean> dfsRekurzivne(Vertex start) {
                // Vytvorime mapu vrcholov a vsetky vrcholy nastavime ako nenavstivene
                Map<Vertex, Boolean> navstiveny = g.createVertexMap(false);

                // Nechame vizualizovat map-u a rad
                gv.addToMonitor("navstiveny", navstiveny);
                gv.pause("Po inicializacii.");

                // Spustime vyhladavanie z aktualneho vrchola
                dfs(start, navstiveny);

                gv.pause("Po skonceni rekurzivneho DFS");
                gv.removeFromMonitor(navstiveny);
                gv.resetAllColors();
                return navstiveny;
        }

        /**
         * Realizuje nerekurzivne prehladavanie do hlbky
         *
         * @param start
         *            startovaci vrchol, v ktorom startujeme vyhladavanie
         *
         * @return mapa, ktora urcuje, ci sa vrchol navstivil podla prehladavania
         */
        public Map<Vertex, Boolean> dfsNerekurzivne(Vertex start) {
                // Vytvorime mapu vrcholov a vsetky vrcholy nastavime ako nenavstivene
                Map<Vertex, Boolean> navstiveny = g.createVertexMap(false);

                // Vytvorime zasobnik pre vrcholy, ktore mame navstivit
                Stack<Vertex> zasobnik = new Stack<Vertex>();

                // Poznacime si, ze mame preskumat startovaci vrchol
                zasobnik.push(start);

                // Nechame vizualizovat map-u a zasobnik
                gv.addToMonitor("navstiveny", navstiveny);
                gv.addToMonitor("zasobnik", zasobnik);
                gv.pause("Po inicializacii.");

                // Kym zasobnik nie je prazdny
                while (!zasobnik.isEmpty()) {
                        // Vyberieme vrchol na vrchu zasobnika
                        Vertex v = zasobnik.pop();

                        gv.setColor(v, Color.red);
                        gv.pause("Zo zasobnika sme vybrali " + v);

                        // Ak uz bol navstiveny, tak "nie je co robit" a ideme dalej
                        if (navstiveny.get(v)) {
                                gv.setColor(v, Color.green);
                                continue;
                        }

                        // Oznacime, ze vrchol je navstiveny
                        navstiveny.put(v, true);

                        // Vsetkych nenavstiveny susedov vrcholu v pridame do zasobnika
                        for (Vertex sused : v.getOutNeighbours())
                                if (!navstiveny.get(sused))
                                        zasobnik.push(sused);

                        gv.setColor(v, Color.green);
                        gv.pause("Po spracovani nenavstiveneho " + v);
                }

                gv.pause("Po skonceni nerekurzivneho DFS");
                gv.removeFromMonitor(navstiveny);
                gv.removeFromMonitor(zasobnik);
                gv.resetAllColors();

                return navstiveny;
        }

        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
                // Vytvorime graf nacitanim zo suboru
                Graph g = Graph.createFromFile("graf.txt");

                // Vytvorime grafovy prehladavac vytvoreneho grafu
                GrafovyPrehladavac gp = new GrafovyPrehladavac(g);

                // Spustime bfs (prehladavanie do sirky)
                System.out.println(gp.bfs(g.getVertex("A")));
        }
}

import java.awt.Color;
import java.util.*;

import sk.upjs.paz.graph.*;
import sk.upjs.paz.graph.visualization.GraphVisualizer;

public class TopSort {

        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
                // Vytvorime orientovany graf nacitanim zo suboru
                Graph g = Graph.createFromFile("aktivity.txt", true);
                GraphVisualizer gv = new GraphVisualizer(g);

                // Zoznam vrcholov
                List<String> topsort = new ArrayList<String>();
                gv.addToMonitor("topsort", topsort);

                // Kym mame v grafe nejake vrcholy
                while (g.getVertices().size() > 0) {

                        // Najdeme nejaky vrchol bez predchodcov
                        Vertex bezPredchodcov = null;
                        for (Vertex v : g.getVertices())
                                if (v.getInEdges().size() == 0) {
                                        bezPredchodcov = v;
                                        break;
                                }

                        // Ak sme nasli vrchol bez predchodcov, tak ho pridame do
                        // zoznamu a vyhodime ho z grafu
                        // Ak vrcholu bez predchodcov niet, tak sa neda graf utriedit
                        if (bezPredchodcov != null) {
                                gv.setColor(bezPredchodcov, Color.red);
                                gv.pause("Nasli sme vrchol bez predchodcov: " + bezPredchodcov);
                                topsort.add(bezPredchodcov.getLabel());
                                bezPredchodcov.remove();
                                gv.pause("Po odstraneni: " + bezPredchodcov);
                        } else {
                                System.out
                                                .println("Vrcholy grafu nie je mozne topologicky usporiadat.");
                                break;
                        }
                }

                gv.pause("Po skonceni topsort-u");

                // Ak sme skoncili s prazdnym grafom, tak mame utriedene vrcholy
                if (g.getVertices().size() == 0)
                        System.out.println(topsort);   
        }
}