/**
 * File: graph_adjacency_matrix.js
 * Created Time: 2023-02-09
 * Author: Zhuo Qinyue (1403450829@qq.com)
 */

/* 基於鄰接矩陣實現的無向圖類別 */
class GraphAdjMat {
    vertices; // 頂點串列，元素代表“頂點值”，索引代表“頂點索引”
    adjMat; // 鄰接矩陣，行列索引對應“頂點索引”

    /* 建構子 */
    constructor(vertices, edges) {
        this.vertices = [];
        this.adjMat = [];
        // 新增頂點
        for (const val of vertices) {
            this.addVertex(val);
        }
        // 新增邊
        // 請注意，edges 元素代表頂點索引，即對應 vertices 元素索引
        for (const e of edges) {
            this.addEdge(e[0], e[1]);
        }
    }

    /* 獲取頂點數量 */
    size() {
        return this.vertices.length;
    }

    /* 新增頂點 */
    addVertex(val) {
        const n = this.size();
        // 向頂點串列中新增新頂點的值
        this.vertices.push(val);
        // 在鄰接矩陣中新增一行
        const newRow = [];
        for (let j = 0; j < n; j++) {
            newRow.push(0);
        }
        this.adjMat.push(newRow);
        // 在鄰接矩陣中新增一列
        for (const row of this.adjMat) {
            row.push(0);
        }
    }

    /* 刪除頂點 */
    removeVertex(index) {
        if (index >= this.size()) {
            throw new RangeError('Index Out Of Bounds Exception');
        }
        // 在頂點串列中移除索引 index 的頂點
        this.vertices.splice(index, 1);

        // 在鄰接矩陣中刪除索引 index 的行
        this.adjMat.splice(index, 1);
        // 在鄰接矩陣中刪除索引 index 的列
        for (const row of this.adjMat) {
            row.splice(index, 1);
        }
    }

    /* 新增邊 */
    // 參數 i, j 對應 vertices 元素索引
    addEdge(i, j) {
        // 索引越界與相等處理
        if (i < 0 || j < 0 || i >= this.size() || j >= this.size() || i === j) {
            throw new RangeError('Index Out Of Bounds Exception');
        }
        // 在無向圖中，鄰接矩陣關於主對角線對稱，即滿足 (i, j) === (j, i)
        this.adjMat[i][j] = 1;
        this.adjMat[j][i] = 1;
    }

    /* 刪除邊 */
    // 參數 i, j 對應 vertices 元素索引
    removeEdge(i, j) {
        // 索引越界與相等處理
        if (i < 0 || j < 0 || i >= this.size() || j >= this.size() || i === j) {
            throw new RangeError('Index Out Of Bounds Exception');
        }
        this.adjMat[i][j] = 0;
        this.adjMat[j][i] = 0;
    }

    /* 列印鄰接矩陣 */
    print() {
        console.log('頂點串列 = ', this.vertices);
        console.log('鄰接矩陣 =', this.adjMat);
    }
}

/* Driver Code */
/* 初始化無向圖 */
// 請注意，edges 元素代表頂點索引，即對應 vertices 元素索引
const vertices = [1, 3, 2, 5, 4];
const edges = [
    [0, 1],
    [1, 2],
    [2, 3],
    [0, 3],
    [2, 4],
    [3, 4],
];
const graph = new GraphAdjMat(vertices, edges);
console.log('\n初始化後，圖為');
graph.print();

/* 新增邊 */
// 頂點 1, 2 的索引分別為 0, 2
graph.addEdge(0, 2);
console.log('\n新增邊 1-2 後，圖為');
graph.print();

/* 刪除邊 */
// 頂點 1, 3 的索引分別為 0, 1
graph.removeEdge(0, 1);
console.log('\n刪除邊 1-3 後，圖為');
graph.print();

/* 新增頂點 */
graph.addVertex(6);
console.log('\n新增頂點 6 後，圖為');
graph.print();

/* 刪除頂點 */
// 頂點 3 的索引為 1
graph.removeVertex(1);
console.log('\n刪除頂點 3 後，圖為');
graph.print();