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第二周大作业

介绍

我们本次作业的目的是用 C语言 完成一个包含图分析与算法的代码库，包括

• 图元素的基础分析
• 顶点与边基础统计
• 图度量
• 边度量等
• 最短路径蒜法等功能。

再将此代码库制作成一个 CLI 工具，可以直接在 Linux 的 Terminal 里面运行。

具体要求

• C 语言实现，只允许调用 stdlib.h 和 stdio.h（0.5%）

  • 其余函数如有需要，请自行实现，不做限制
  • 可使用网上的资源，但请在文件注释中注明来源

• 编辑 stats.h 和 stats.c 文件，完成如下函数（2%）：

  • int numberOfEdges(char name[]) 接受以文件名为图标识符的 char 数组，返回图中边的数量
  • int numberOfVertices(char name[]) 接受以文件名为图标识符的 char 数组，返回图中顶点的数量
  • int freemanNetworkCentrality(char name[]) 接受以文件名为图标识符的 char 数组，返回图中 Freeman's Network Centrality 值
  • int closenessCentrality(char name[]) 接受以文件名为图标识符的 char 数组，返回图中 Closeness Centrality 值
  • 参考 https://www.cl.cam.ac.uk/teaching/1213/L109/stna-lecture3.pdf
  • 评分标准为
    • 前两个函数 + 后面两个函数中选一个
    • 3/3 = 100% * 2% = 2%，4/3 = 125% * 2% = 2.5%

• 将 DFS、BFS、Dijkstra 三个算法封装在 search.h 和 search.c 文件中（3%，0.75% + 0.75% + 1.5%）

  • 每个函数封装结构没有要求，输入输出也没有要求
  • 需要额外加入一个函数 int* shortestPath(int u, int v, char algorithm[])用来评分
    • 输入两个 int 值，u 和 v，分别为起点与终点的顶点编号
    • 输入一个 char 数组，装有所选算法的名字（分别为：{DFS, BFS, Dijkstra}， 请严格遵守）
    • 输出一个 int 数组指针，装有从 u 到 v 的最短路径
  • 我们将对这三个算法进行检查评分，并提供简单的数据及其 autograder 让你们本地自检

• 编辑 main.c 文件，实现以下功能(1%)：

  • 输出二进制文件名为 search-cli
  • 利用 main 函数中的 argv 和 argc 参数接受命令行中的参数，完成以下命令行功能：
    • ./search-cli -h/--help(-h或--help，以下同) 显示帮助菜单，格式没有要求，不作为评分要求，只求自己能够看懂
    • ./search-cli -g/--graph FILE_PATH -s/--stats STATS_PARAMS 显示以 FILE_PATH 为输入文件的图的统计信息，输出没有格式要求，具体支持的STATS_PARAMS参数如下：
      • edges
      • vertices
      • freeman
      • betweenness
      • closeness
      • eigenvector
    • ./search-cli -g/--graph FILE_PATH -sp/--shortestpath SEARCH_PARAMS -u STARTING_POINT -v TARGET_POINT 显示以 FILE_PATH 为输入文件的图中 从开始点 u 到 终点 v 的用 SEARCH_PARAMS蒜出来的最短路径
      • 样例输入： ./search-cli -g ./sx-stackoverflow.txt -sp Dijkstra -u 1 -v 5
      • 样例输出： 1 -> 2 -> 3 -> 4 ->5

• 自测文件为 test.txt，检测所写算法能否在小的数据集上运行正确，具体文件格式如下：

  • 第一行：n m 代表n个顶点，m条边
  • 接下来每行： u v w 代表从u到v的权重为w的边
  • 正确答案保存在test_key.txt 注：只有唯一最优解

• Makefile

  • 目标二进制文件为： search-cli
  • 不规定具体编译路径
  • 样例Makefile只是一个骨架，不能直接运行不能直接运行不能直接运行！！！

• 真正的测试集来源于斯坦福开放的图数据集(1%)（https://snap.stanford.edu/data/amazon0601.txt.gz）

  • 具体信息参见 https://snap.stanford.edu/data/amazon0601.html
  • 将会提供修改版数据集（简化），测试也将在修改版上进行

• 加分项

  • 0.1% ./search-cli -j 可以在 Terminal 中画出一副你想象中蒜头君的图（如图所示）

已完成：

 ______________________________________
< 想不到吧，蒜头君是一头牛 >
 --------------------------------------
        \   ^__^
         \  (oo)\_______
            (__)\       )\/\
                ||----w |
                ||     ||

• 2% 更大的数据集，来自于 https://snap.stanford.edu/data/sx-stackoverflow.html

  • ~260万个顶点 ~6400万条边
  • 需要更好的优化（内存，时间复杂度）

• 0.1% Makefile 中加入 make clean

• 待更新

• 目录结构 - 可增加新文件，此目录下所有文件是批改所需，请不要改动文件名 GraphProject/main.c search.c search.h stats.c stats.h dummy_test.txt dummy_test_key.txt Makefile submission.url

• 交作业方式 - 与 Debug 作业相同 - 原则上不更换小组 - 每小组开一个新的 repo，名字叫做 GraphProject - 将小组的 repo url 填入助教提供的表格中，并将助教的GitHub account 添加为 collaborator