[C] indegree e outdegree

[Mattia423]

Buondì, oggi voglio calcolare indegree e outdegree di un nuodo di un grafo.Che sono, rispettivamente, il numero di archi in entrata e in uscita dal nodo.

In pratica però l'out-degree del nodo è la lunghezza della lista di adiacenza che parte dal nodo, dalla sua "head" per come l'ho definito io. Mentre l'indegree di un nodo è il numero di volte che il nodo compare nella lista di adiacenza di qualche altro nodo.

Queste sono le due funzioni che ho creato io:

int outdegree (WGRAPH g, NODE x, int d){
    LIST r;
    if(g[x].visited){                                        //se è stato usato
        d=0;                                                //la lunghezza della lista che parte dal nodo per ora è 0
        for(r = g[x].head; r != NULL; r = r->next){            //inizio a scorrere la lista che parte dal nodo (dalla sua head) fino alla fine
            d += 1;                                            //ogni volta che scorro la lista di una posizione conto il passaggio
        }
        return d;
    }
    return 0;
}

e

int indegree (WGRAPH g, NODE x){
    int d;
    LIST r;
    int s = 0;
    LIST p = g[x].head;
    d = p->label;                                        //d prende l'etichetta del nodo di cui voglio conoscere l'indegree
    for(int j=0; j<MAX; j+=1){                            //inizio a scorrere il grafo
        if(g[j].used){                                    //se il nodo è usato                                
            for(r = g[j].head; r != NULL; r = r->next){    //inizio a scorrere la sua lista di adiacenza
                if(r->label == d)                        //se trovo un valore in tale lista uguale all'etichetta del nodo di cui voglio l'indegree
                    s = s+1;                            //allora prendi nota incrementando di 1 
            }
        }
            
    }
    return s;
}

C'è sempre qualcosa che sbaglio perchè mi compila, ma poi non mi calcola proprio nessuno dei due valori.
Inoltre per quel che riguarda l'indegree non capisco una cosa: e se esistono due nodi che hanno la stessa etichetta? In quel caso mi posso trovare in qualche lista di adiacenza lo stesso valore, ma che proviene da i due nodi diversi e così mi falsa tutto. Quindi cosa dovrei fare in quel caso?

Grazie in anticipo a chiunque voglia aiutarmi (e un grazi ulteriore a Scara95 per l'altra volta)

[Scara95]

Potresti riportare la definizione di WGRAPH?

[Mattia423]

Hai ragione, me ne sono proprio dimenticato! Eccola qui:

typedef int NODE;                   // tipo di etichetta
typedef short int BOOLEAN;          // 0=falso, 1=vero

typedef struct WGNODE* LIST;        // lista di nodi adiacenti
struct WGNODE {                     // struttura di un nodo
  NODE label;                       // etichetta del nodo
  float weight;                     // peso dell'arco
  LIST next;                        // nodi vicini
};                  
struct WGENTRY {                    // struttura di un entry point
  BOOLEAN used;                     // 1 se utilizzato per un nodo
  BOOLEAN visited;                  // 1 se visitato
  int order;                        // numero d'ordine (v. acyclic)
  int outdegree;                    // numero di outlink
  LIST head;                        // lista di nodi adiancenti
};
typedef struct WGENTRY WGRAPH[MAX]; // un grafo pesato e' accessibile medianteun array di entry point da cui 
                                    // iniziano  liste di nodi adiancenti

[Scara95]

Potresti riportare anche le funzioni di inserimento di archi e nodi?

In outdegree:

• d non dovrebbe essere un argomento della funzione, ma ciò non influisce sul calcolo.
• la flag da controllare è used (che segnala se il nodo è utilizzato o non) e non visited (che se segnala se il nodo è stato visitato durante un algoritmo di visita.
• un valore più corretto per il caso in cui non sia utilizzato è -1. 0 è un valore valido nel range della funzione (un nodo può essere isolato o terminale), -1 non lo è e segnala un errore

In indegree è sbagliata la logica. Tu devi scorrere le liste di adiacenza di ogni nodo usato (come stai già facendo) ma il confronto lo devi fare con la label di x che ti è stato passato come parametro, che, per come è implementato, è x stesso. Infatti il nome di un nodo corrisponde all'indice che ha nell'array. Motivo per cui 2 nodi non possono avere lo stesso nome.

Attento comunque che potresti avere archi duplicati nelle liste di adiacenza. Come nota a margine non ti serve necessariamente scorrere tutta la lista per ogni nodo, infatti quando trovi un arco uscente verso il nodo di interesse, se il grafo è ben costruito, non ne puoi trovare un altro uguale.

[Mattia423]

Prima di tutto grazie ancora!
Poi di seguito ti metto le funzioni per l'inserimento di nodi e archi come hai chiesto:

int add(WGRAPH g,NODE x){                       // aggiungi un nodo x a g
  NODE i = x % MAX;                             // etichetta "interna"
  g[i].head = NULL;                             // all'inizio senza adiacenti
  g[i].used = 1;                                // usato un elemento dell'array
  g[i].visited = 0;                             // nodo non ancora visitato
  g[i].order = 0;                               // ne' con un numero d'ordine
  g[i].outdegree = 0;                           // privo di outlink
  return i;                                     // ritorna l'etichetta "interna"
}                                               // e termina
                                                
void link(WGRAPH g,NODE i,NODE j,float w) {     // aggiungi un arco (i,j) con peso w
  LIST p = (LIST)malloc(sizeof(struct WGNODE)); // alloca una cella per l'arco
  p->next = g[i].head;                          // collega la cella al nodo
  g[i].head = p;                                // la cella diventa la testa
  p->label = j;                                 // assegna l'etichetta alla cella
  p->weight = w;                                // memorizza il peso
  g[i].outdegree += 1;                          // incrementa l'outdegree
}                                               // termina

Poi per quel che riguarda outdegree, come hai giustamente notato, non ha senso che "d" sia un argomento della funzione e ho cambiato used con visited, questo è stato un errore senza scusanti. Poi ho cambiato pure lo 0 con il -1 come hai suggerito perciò il risultato è:

int outdegree (WGRAPH g, NODE x){
    int d;
    LIST r;
    if(g[x].used){                                            //se è stato usato
        d=0;                                                //la lunghezza della lista che parte dal nodo per ora è 0
        for(r = g[x].head; r != NULL; r = r->next){            //inizio a scorrere la lista che parte dal nodo (dalla sua head) fino alla fine
            d += 1;                                            //ogni volta che scorro la lista di una posizione conto il passaggio
        }
        return d;
    }
    return -1;                                           
}

Passiamo ora ad indegree ...
Se ho capito bene io complicavo solamente le cose, ti riposto il codice aggiustato. In pratica ho eliminato LIST p = g[x].head; e d = p->label; perchè tanto posso confrontare r->label con x!

int indegree (WGRAPH g, NODE x){
    LIST r;
    int s = 0;
    for(int j=0; j<MAX; j+=1){                            //inizio a scorrere il grafo
        if(g[j].used){                                    //se il nodo è usato                                
            for(r = g[j].head; r != NULL; r = r->next){    //inizio a scorrere la sua lista di adiacenza
                if(r->label == x)                        //se trovo un valore in tale lista uguale all'etichetta del nodo di cui voglio l'indegree. QUESTO è il cambiamento che ho fatto
                    s = s+1;                            //allora prendi nota incrementando di 1 
            }
        }
            
    }
    return s;
}

Invece c'è una cosa che non ho capito, ovvero quando dici "potresti avere archi duplicati nelle liste di adiacenza".
Mentre per l'ultimo suggerimento che mi hai lasciato faccio finta di non averlo neanche letto, non voglio complicarmi troppo le cose e preferisco che se le complichi il mio PC piuttosto

[Scara95]

Non ti serve calcolare outdegree (ovvero la lunghezza della list di adiacenza) perché l'hai già salvato in g[i].outdegree che incrementi ogni volta che inserisci un arco.

Potresti avere archi duplicati nel senso che se io faccio:

link(g, 5, 7, 0.5);
link(g, 5, 7, 0.7);

Non c'è nessun controllo sul reinserimento. Ho quindi due archi uscenti verso lo stesso modo (che è sbagliato).

Quel x%MAX in add è sbagliato per 2 motivi:

• È l'unica funzione in cui lo fai, perciò se poi cerco un nodo con l'etichetta che ho usato per l'inserimento non è detto che lo ritrovi
• Non c'è nessun controllo per le collisioni. Esempio supponiamo che MAX sia 100, io aggiungo 31, 631 e 131. Vengono tutti rappresentanti dalla stessa cella, scorrettamente.