Иванова Алина 28.11. Задание "Обход в глубину"

src/homework8_28.11_graph/graph.py

@@ -0,0 +1,123 @@
+class Graph:
+    def __init__(self):
+        """Инициализация неориентированного графа"""
+        self.adjacency_list = {}
+
+    def add_vertex(self, vertex):
+        """Добавление вершины в граф"""
+        if vertex not in self.adjacency_list:
+            self.adjacency_list[vertex] = []
+
+    def add_edge(self, vertex1, vertex2):
+        """Добавление ребра между vertex1 и vertex2"""
+        # Добавляем вершины, если их еще нет
+        self.add_vertex(vertex1)
+        self.add_vertex(vertex2)
+
+        # Добавляем двусторонние связи для графа
+        if vertex2 not in self.adjacency_list[vertex1]:
+            self.adjacency_list[vertex1].append(vertex2)
+        if vertex1 not in self.adjacency_list[vertex2]:
+            self.adjacency_list[vertex2].append(vertex1)
+
+    def dfs(self, start_vertex=None):
+        """
+        Обход графа в глубину(DFS)
+
+            start_vertex: Начальная вершина. Если None, берется первая вершина
+
+            Возвращает список посещенных вершин в порядке обхода
+        """
+        if not self.adjacency_list:
+            return []
+
+        # Если начальная вершина не указана, берем первую
+        if start_vertex is None:
+            start_vertex = next(iter(self.adjacency_list))
+
+        # Проверяем, что начальная вершина существует
+        if start_vertex not in self.adjacency_list:
+            raise ValueError(f"Вершина {start_vertex} не существует в графе")
+
+        visited = []
+        stack = [start_vertex]
+
+        while stack:
+            vertex = stack.pop()
+            if vertex not in visited:
+                visited.append(vertex)
+                # Добавляем соседей в стек в обратном порядке
+                # для сохранения естественного порядка обхода
+                for neighbor in reversed(self.adjacency_list[vertex]):
+                    if neighbor not in visited:
+                        stack.append(neighbor)
+
+        return visited
+
+    def dfs_recursive(self, start_vertex=None):
+        """
+        Рекурсивная версия обхода в глубину
+
+            start_vertex: Начальная вершина. Если None, берется первая вершина
+
+            Возвращает список посещенных вершин в порядке обхода
+        """
+        if not self.adjacency_list:
+            return []
+
+        if start_vertex is None:
+            start_vertex = next(iter(self.adjacency_list))
+
+        if start_vertex not in self.adjacency_list:
+            raise ValueError(f"Вершина {start_vertex} не существует в графе")
+
+        visited = []
+
+        def _dfs_recursive(vertex):
+            visited.append(vertex)
+            for neighbor in self.adjacency_list[vertex]:
+                if neighbor not in visited:
+                    _dfs_recursive(neighbor)
+
+        _dfs_recursive(start_vertex)
+        return visited
+
+    def __iter__(self):
+        """Делает граф итерируемым (используется DFS для порядка обхода)"""
+        self._dfs_order = self.dfs()
+        self._index = 0
+        return self
+
+    def __next__(self):
+        """Возвращает следующую вершину при итерации"""
+        if self._index < len(self._dfs_order):
+            vertex = self._dfs_order[self._index]
+            self._index += 1
+            return vertex
+        raise StopIteration
+
+    def __str__(self):
+        """Строковое представление графа"""
+        result = []
+        for vertex, neighbors in self.adjacency_list.items():
+            result.append(f"{vertex}: {neighbors}")
+        return "\n".join(result)
+
+    def __contains__(self, vertex):
+        """Проверка наличия вершины в графе"""
+        return vertex in self.adjacency_list
+
+    def get_vertices(self):
+        """Возвращает список всех вершин графа"""
+        return list(self.adjacency_list.keys())
+
+    def get_edges(self):
+        """Возвращает список всех ребер графа"""
+        edges = set()
+        for vertex, neighbors in self.adjacency_list.items():
+            for neighbor in neighbors:
+                # Храним ребра без дубликатов
+                edge = tuple(sorted((vertex, neighbor)))
+                edges.add(edge)
+        return list(edges)
+