java实现图的邻接表存储结构的两种方式及实例应用详解
前言
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本篇来谈一谈图的邻接表实现的两种方式,首先我们明确一点“学会图的邻接表实现的关键点在于“:你所建立的图的邻接表的对象是什么!
首先我们看一下《算法导论》中关于图的邻接表的定义:
图G=(V,E)的邻接表表示有一个包含 |V| 个列表的数组Adj所组成,其中每个列表对应于V中的一个顶点,对于每一个u∈V,邻接表Adj[u]包含所有满足条件(u,v)∈E的顶点v,亦即,Adj[u]包含图G中所有和顶点u相邻的顶点。(或者他也可能指向这些顶点的指针),每个邻接表中的顶点一般以任意的顺序存储。
图的邻接表表示如下图所示:
定义总是比较晦涩难懂的,下面我们从如何实现图的邻接表表示来谈一谈!
1、邻接表构建图是必须需要一个Graph对象,也就是图对象!该对象包含属性有:顶点数、边数以及图的顶点集合;
2、正如上面所说,邻接链表的对象首先我们需要确定邻接表的对象,可以用顶点作为邻接链表的对象,自然也可以用边作为邻接链表的对象!下面将分别对这两种方式进行讲解!
一、邻接链表使用顶点作为对象构建图
1、Graph对象类
/** * 自定义图类 * @author King */ public class Graph2 { Vertex1[] vertexArray=new Vertex1[100]; int verNum=0; int edgeNum=0; }
2、Vertex对象类
/** * 图的顶点类 * @author King */ public class Vertex1 { String verName; Vertex1 nextNode; }
3、图的实现类
import java.util.Scanner; public class CreateGraph4 { /** * 根据用户输入的string类型的顶点返回该顶点 * @param graph 图 * @param str 输入数据 * @return返回一个顶点 */ public Vertex1 getVertex(Graph2 graph,String str){ for(int i=0;i"+current.verName); current=current.nextNode; } System.out.println(); } } public static void main(String[] args) { Graph2 graph=new Graph2(); CreateGraph4 createGraph=new CreateGraph4(); createGraph.initialGraph(graph); createGraph.outputGraph(graph); } }
二、邻接链表使用边作为对象构建图
1、Graph对象类
import java.util.ArrayList; public class Graph { ArrayListvertexList=new ArrayList (); int vertexNum=0; int edgeNum=0; public Graph(){} }
2、Edge对象类
/** * 图的边对象类 * @author King */ public class Edge { int edgeName; Edge next; public Edge(){ } }
3、Vertex对象类<这里顶点对象只是辅助边构建图,不是作为邻接链表的对象>
/** * 图的点对象类 * @author King */ public class Vertex { String vertexName; Edge firstEdge=new Edge(); public Vertex(){ } }
4、图的实现类
import java.util.Scanner; /** * 通过构建边和点的对象来创建图 * @author King */ public class CreateGraph { /** * 根据顶点信息String,返回边的对象 * @param graph 图 * @param str 顶点名称 * @return 返回的是边对象的标签 */ public int vtoe(Graph graph,String str){ for(int i=0;i"+graph.vertexList.get(edge.edgeName).vertexName); edge=edge.next; } System.out.println(); } } public static void main(String[] args) { CreateGraph createGraph=new CreateGraph(); Graph graph=new Graph(); createGraph.initialGraph(graph); createGraph.outputGraph(graph); } }
5、以上面给出的图片中图为例运行结果展示:
三、使用邻接表构建图的实例
问题:随机生成一个图(可以是有向图或是无向图),图的顶点大概100个左右,若是有向图则边大概2000条左右,若是无向图则边大概1000条左右!并计算出边的入度和出度
代码:
1、Graph类
public class GraphRandom { VertexRandom[] vertexArray=new VertexRandom[200]; int verNum=0; int edgeNum=0; }
2、Vertexl类
public class VertexRandom { int verName; int inRadius,outRadius; VertexRandom nextNode; }
3、随机图实现类
import java.util.Scanner; /** * 随机生成一个图,计算每个顶点的入度和出度 * @author King * */ public class CreateGraph3 { /** * 由顶点名称返回顶点集合中的该顶点 * @param graph 图 * @param name 顶点名称 * @return返回顶点对象 */ public VertexRandom getVertex(GraphRandom graph,int name){ for(int i=0;i"+current.verName); current=current.nextNode; } System.out.println(); } } /** * 输出图的入度和出度 * @param graph 图 */ public void IORadius(GraphRandom graph){ for(int i=0;i
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持创新互联。
当前题目:java实现图的邻接表存储结构的两种方式及实例应用详解
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