Boost::Graphでグリッド状のグラフを作成

#pragma once

#include <vtkeigen/eigen/Dense>

#include <boost/graph/adjacency_list.hpp>
#include <boost/graph/depth_first_search.hpp>

#include <vtkGraphToPolyData.h>
#include <vtkAssembly.h>

#include <vtkProperty.h>
#include <vtkGlyph3DMapper.h>
#include <vtkSphereSource.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkNew.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>

// ------------------------------------------------------------------
// ノード情報
// ------------------------------------------------------------------
struct Node {
    Eigen::Vector3d coord;   // 3次元座標
};

// ------------------------------------------------------------------
// グラフの型定義（無向グラフ）
// ------------------------------------------------------------------
using boostGraph = boost::adjacency_list<
    boost::vecS,           // OutEdgeList
    boost::vecS,           // VertexList
    boost::undirectedS,    // 無向グラフ
    Node,                  // 頂点プロパティ
    boost::no_property     // 辺プロパティ（必要なら追加可能）
>;

// ------------------------------------------------------------------
// 2次元等間隔グリッドグラフを作成する関数
// ------------------------------------------------------------------
//! @brief Nx × Ny の 2次元グリッドグラフを作成
//! @param Nx    X方向のノード数
//! @param Ny    Y方向のノード数
//! @param spacing 隣接ノード間の距離（デフォルト 1.0）
//! @return 完成したグラフ
boostGraph CreateGridGraph(int Nx, int Ny, double spacing = 1.0)
{
    if (Nx <= 0 || Ny <= 0) {
        throw std::invalid_argument("Nx and Ny must be positive");
    }

    boostGraph mygraph;

    // 1. 頂点を作成しつつ座標を格納
    std::vector<boostGraph::vertex_descriptor> vertices;
    vertices.reserve(static_cast<std::size_t>(Nx * Ny));

    for (int ix = 0; ix < Nx; ++ix) {
        for (int iy = 0; iy < Ny; ++iy) {
            size_t v = boost::add_vertex(mygraph);
            mygraph[v].coord = Eigen::Vector3d(
                ix * spacing,
                iy * spacing,
                0.0               // 2次元なので z = 0
            );
            vertices.push_back(v);
        }
    }

    // 2. インデックス → 頂点記述子の変換
    auto indexToID = [&](int ix, int iy) -> boostGraph::vertex_descriptor {
        return vertices[static_cast<std::size_t>(iy + Ny * ix)];
        };

    // 3. 4方向（上下左右）の辺を張る
    for (int ix = 0; ix < Nx; ++ix) {
        for (int iy = 0; iy < Ny; ++iy) {
            boostGraph::vertex_descriptor v = indexToID(ix, iy);

            // 右 (+x)
            if (ix + 1 < Nx) {
                boost::add_edge(v, indexToID(ix + 1, iy), mygraph);
            }
            // 上 (+y)
            if (iy + 1 < Ny) {
                boost::add_edge(v, indexToID(ix, iy + 1), mygraph);
            }

        }
    }

    return mygraph;
}