IO 模块接口

模块路径: lib/io/ · 文件: dot.mbt, json_serializer.mbt, graph_stats.mbt, types.mbt

一、DOT 格式读写 (dot.mbt)

兼容 Graphviz 的 DOT 格式，支持有向图 (digraph) 和无向图 (graph)。

// 将图序列化为 DOT 格式字符串
pub fn[G : @core.GraphReadable] write_dot(graph : G, graph_name : String) -> String

// 从 DOT 字符串解析构建到图中
pub fn[G : @core.GraphWritable] parse_dot_into(graph : G, dot_string : String) -> Result[Unit, IOError]

使用示例

// 导出
let dot = @io.write_dot(my_graph, "my_graph")
// 输出示例:
// digraph my_graph {
//     0 -> 1 [label="2.5"]
//     1 -> 2 [label="3.0"]
// }

// 导入
match @io.parse_dot_into(graph, dot) {
  Ok(_) => println("导入成功")
  Err(e) => println("导入失败: \{e}")
}

二、JSON 序列化 (json_serializer.mbt)

通用 JSON 格式，可直接被 Web 前端（如 Cytoscape.js）消费。

// 将图序列化为 JSON 格式字符串
pub fn[G : @core.GraphReadable] graph_to_json(graph : G, pretty : Bool) -> String

// 从 JSON 字符串解析并构建到图中
pub fn[G : @core.GraphWritable] parse_json_into(graph : G, json_string : String) -> Result[Unit, IOError]

JSON 输出格式

{
  "directed": true,
  "node_count": 5,
  "edge_count": 7,
  "nodes": [
    {"id": 0, "data": 1.0},
    {"id": 1, "data": 2.0}
  ],
  "edges": [
    {"from": 0, "to": 1, "data": 2.5},
    {"from": 1, "to": 2, "data": 3.0}
  ]
}

三、图统计工具 (graph_stats.mbt)

// 基本统计信息
pub fn[G : @core.GraphReadable] basic_stats(graph : G) -> GraphStats
// 度分布直方图
pub fn[G : @core.GraphReadable] degree_distribution(graph : G) -> DegreeDistribution
// 连通分量统计
pub fn[G : @core.GraphReadable] connectivity_stats(graph : G) -> ConnectivityStats

GraphStats 字段

字段	类型	说明
`node_count`	`Int`	节点数
`edge_count`	`Int`	边数
`directed`	`Bool`	是否有向
`avg_degree`	`Double`	平均度
`density`	`Double`	图密度

进阶统计

// 直径 / 半径 / Wiener 指数 / 平均路径长度
pub fn[G : @core.GraphReadable] distance_metrics(graph : G) -> DistanceMetrics

// 三元组计数 + 全局聚类系数
pub fn[G : @core.GraphReadable] triad_counting(graph : G) -> TriadCount

// 网络效率（全局 + 局部）
pub fn[G : @core.GraphReadable] network_efficiency(graph : G) -> NetworkEfficiency

四、错误类型 (types.mbt)

pub(all) enum IOError {
  ParseError(String)
  UnsupportedFormat(String)
} derive(Debug, Eq)

变体	含义
`ParseError(msg)`	解析失败（格式错误）
`UnsupportedFormat(msg)`	不支持的格式

五、完整使用示例

fn main {
  let g = @storage.new_directed()
  let n1 = @core.GraphWritable::add_node(g, 1.0)
  let n2 = @core.GraphWritable::add_node(g, 2.0)
  let _ = @core.GraphWritable::add_edge(g, n1, n2, 5.0)

  // DOT 导出
  println(@io.write_dot(g, "example"))

  // JSON 导出（格式化）
  println(@io.graph_to_json(g, true))

  // 图统计
  let s = @io.basic_stats(g)
  println("节点:\{s.node_count} 边:\{s.edge_count} 密度:\{s.density}")
}

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