在Haskell中定义二部图可以使用数据类型和类型类来实现。以下是一个示例代码:
module BipartiteGraph where
import Data.Set (Set)
import qualified Data.Set as Set
-- 定义二部图的数据类型
data BipartiteGraph a b = BipartiteGraph (Set a) (Set b) (Set (a, b))
-- 定义二部图的类型类
class Graph g where
-- 添加顶点到二部图中
addVertex :: (Ord a, Ord b) => a -> b -> g a b -> g a b
-- 添加边到二部图中
addEdge :: (Ord a, Ord b) => a -> b -> g a b -> g a b
-- 判断二部图中是否存在某个顶点
hasVertex :: (Ord a, Ord b) => a -> b -> g a b -> Bool
-- 判断二部图中是否存在某条边
hasEdge :: (Ord a, Ord b) => a -> b -> g a b -> Bool
-- 实现二部图的类型类
instance Graph BipartiteGraph where
addVertex a b (BipartiteGraph as bs es) = BipartiteGraph (Set.insert a as) (Set.insert b bs) es
addEdge a b (BipartiteGraph as bs es) = BipartiteGraph as bs (Set.insert (a, b) es)
hasVertex a b (BipartiteGraph as bs _) = Set.member a as && Set.member b bs
hasEdge a b (BipartiteGraph _ _ es) = Set.member (a, b) es
-- 示例用法
exampleGraph :: BipartiteGraph Int Char
exampleGraph = addVertex 1 'A' $ addVertex 2 'B' $ addEdge 1 'A' $ addEdge 2 'B' $ BipartiteGraph Set.empty Set.empty Set.empty
main :: IO ()
main = do
putStrLn $ "Has vertex 1 'A': " ++ show (hasVertex 1 'A' exampleGraph)
putStrLn $ "Has vertex 3 'C': " ++ show (hasVertex 3 'C' exampleGraph)
putStrLn $ "Has edge 1 'A': " ++ show (hasEdge 1 'A' exampleGraph)
putStrLn $ "Has edge 2 'B': " ++ show (hasEdge 2 'B' exampleGraph)
在上述代码中,我们定义了一个BipartiteGraph
的数据类型来表示二部图,其中包含了两个顶点集合和一组边的集合。我们还定义了一个Graph
类型类,其中包含了添加顶点、添加边、判断顶点是否存在以及判断边是否存在的函数。通过实现Graph
类型类的实例,我们可以对BipartiteGraph
进行操作。
在示例中,我们创建了一个exampleGraph
作为示例二部图,并使用hasVertex
和hasEdge
函数来检查顶点和边是否存在。
请注意,这只是一个简单的示例,实际应用中可能需要更复杂的数据结构和算法来处理二部图。
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