I/O 与序列化模块设计

模块: lib/io/ | 状态: ✅ 4 个序列化 + 6 个统计函数

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1. 架构设计

1.1 模块划分

lib/io/
├── dot.mbt              — DOT 格式序列化/反序列化
├── json_serializer.mbt  — JSON 格式序列化/反序列化
├── graph_stats.mbt      — 图统计与度量工具
├── types.mbt            — IOError + 统计结果类型
├── io_test.mbt          — 集成测试
└── moon.pkg

1.2 双轨序列化

Graph → String (write_dot / graph_to_json)
String → Result[UndirectedAdjList, IOError] (parse_dot_into / parse_json_into)

反序列化结果统一为 UndirectedAdjList，确保最大兼容性。

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2. 设计决策

DDR-01: DOT 解析器手写递归下降

方案	优势	劣势
手写递归下降 ⭐	零依赖，完全控制	维护成本
正则表达式	简单直接	嵌套结构无法处理
第三方库	功能完善	引入外部依赖

选择手写递归下降，不引入外部依赖。

DDR-02: JSON 序列化对齐 Graphviz 标准

• 节点：{"data": {"id": "0", "weight": 0.5}}
• 边：{"data": {"source": "0", "target": "1", "weight": 1.0}}
• 完全兼容 Cytoscape.js 等前端可视化库

DDR-03: 图统计返回值

pub(all) struct GraphStats {
  node_count : Int
  edge_count : Int
  density : Double
  is_directed : Bool
  is_connected : Bool
}

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3. API 速查

// DOT 序列化
let dot = @io.write_dot(g, "my_graph")
println(dot)

// DOT 反序列化
let result = @io.parse_dot_into(graph, dot_string)
match result {
  Ok(g) => // 使用图
  Err(e) => println("Parse error: \{e}")
}

// JSON 序列化
let json = @io.graph_to_json(g, true)  // 格式化输出

// JSON 反序列化
let g = @io.parse_json_into(json_string) |>  // Result

// 图统计
let stats = @io.basic_stats(g)
println("Density: \{stats.density}")

// 度分布
let dist = @io.degree_distribution(g)