Как сделать неориентированный и невзвешенный граф в виде сетки в C++

Question

Я пытаюсь реализовать цикл for для инициализации графика в форме сетки, включая диагонали. По сути, у меня есть массив, который инициализируется со значениями, которые я хочу воспроизвести на графике. Поэтому у меня есть вложенный цикл for, в котором есть несколько операторов if. Операторы if используются для обработки особых случаев, т.е. элемент с индексом 1,1 имеет только 3 соседей.

Я знаю, что моя функция графика работает, потому что, если я инициализирую ее вручную, она не вызывает ошибку и печатает правильную BFS, однако мой цикл вызывает ошибки сегмента. Пожалуйста, взгляните:

Граф Класс:

Graph::Graph(int V)
{
    this->V = V;
    adj = new list<int>[V];

}

void Graph::addEdge(int v, int w)
{
    adj[v].push_back(w); // Add w to v’s list.
}

void Graph::BFS(int s, int d)
{
    // Mark all the vertices as not visited
    bool *visited = new bool[V];
    int trail[V];
    for(int i = 0; i < V; i++){
        visited[i] = false;
        trail[i] = -1;

    }
  // Create a queue for BFS
  list<int> queue;

// Mark the current node as visited and enqueue it
visited[s] = true;
queue.push_back(s);

// 'i' will be used to get all adjacent vertices of a vertex
list<int>::iterator i;

while(!queue.empty())
{

    // Dequeue a vertex from queue and print it
    s = queue.front();
    if(s == d){

        break;
    }
    else

    queue.pop_front();

    // Get all adjacent vertices of the dequeued vertex s
    // If a adjacent has not been visited, then mark it visited
    // and enqueue it
    for(i = adj[s].begin(); i != adj[s].end(); ++i)
    {
        if(!visited[*i])
        {
            visited[*i] = true;
            queue.push_back(*i);
            trail[*i] = s;
        }

    }

 }
int x = d;
while(x != -1){

   cout<<x<<endl;
   x = trail[x];


   }  
}

В основной программе:

int num = 2;

int arr[num+1][num+1];
int x = 1;
for(int i = 1; i<=num; i++){
    for(int j = 1; j<= num; j++){

        arr[i][j] = x;


        cout<<x<<" ";
        x++;

    }
    cout<<endl;

}

int max = 2;
Graph g(max+1);

for(int row = 1; row <= max; row++){

    for(int col = 1; col <= max; col++){

        if(row == 1 && col == 1){

            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col] +1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col] +max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col] + max+1));

        }
        else if(row ==1 && col == max){
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max-1));


        }

        else if(row == max && col == max){
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max-1));

        }
        else if(row == max && col == 1){
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max+1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+1));

        }
        else if(row == max){
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max+1));

        }
        else if(col == max){

            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max-1));

        }
        else if(col == 1){
           g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+1));
           g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max));
           g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max));
           g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max+1));
           g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max+1));

        }
        else if(row == 1){
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max+1));

        }
        else{

            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]-max+1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max-1));
            g.addEdge(arr[row][col],(arr[row][col]+max+1));
        }
    }
}

Примечание: я хотел, чтобы вершины моего графа начинались с 1, а не с 0. Вот почему в моей матрице есть дополнительная строка и столбец. Кроме того, мой график требует, чтобы ребро было добавлено в обоих направлениях, так что это будет 1--->0 и 0--->1.

Answer 1

Похоже, что ваш конструктор выделяет только N списков смежности, но затем вы определяете N×N узлов. Ты звонишь addEdge() с каждым из этих узлов в качестве первого аргумента, который, когда вы добираетесь до узла N+1, пытается записать после конца adj и вызывает переполнение буфера.

Чтобы поймать эту ошибку в будущем, вы можете определить adj как std::vector, который идет с проверкой границ. Это сделает всю работу по добавлению узлов за вас, а также исправит утечку памяти, вызванную отсутствием деструктора, который удаляет arr, Если по какой-то причине вы не можете использовать std::vector или же std::arrayмой совет будет, по крайней мере, вручную проверять границы строкой, такой как assert(v < V); в Graph::addEdge(),