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邻接表无向图的Java语言实现完整源码

2019年07月19日 | 移动技术网IT编程 | 我要评论

邻接表无向图的介绍

邻接表无向图是指通过邻接表表示的无向图。

上面的图g1包含了”a,b,c,d,e,f,g”共7个顶点，而且包含了”(a,c),(a,d),(a,f),(b,c),(c,d),(e,g),(f,g)”共7条边。

上图右边的矩阵是g1在内存中的邻接表示意图。每一个顶点都包含一条链表，该链表记录了”该顶点的邻接点的序号”。例如，第2个顶点(顶点c)包含的链表所包含的节点的数据分别是”0,1,3”；而这”0,1,3”分别对应”a,b,d”的序号，”a,b,d”都是c的邻接点。就是通过这种方式记录图的信息的。

邻接表无向图的代码说明

1. 基本定义

public class listudg {
	// 邻接表中表对应的链表的顶点
	private class enode {
		int ivex;
		// 该边所指向的顶点的位置
		enode nextedge;
		// 指向下一条弧的指针
	}
	// 邻接表中表的顶点
	private class vnode {
		char data;
		// 顶点信息
		enode firstedge;
		// 指向第一条依附该顶点的弧
	}
	;
	private vnode[] mvexs;
	// 顶点数组
	...
}

(01)listudg是邻接表对应的结构体。mvexs则是保存顶点信息的一维数组。

(02)vnode是邻接表顶点对应的结构体。data是顶点所包含的数据，而firstedge是该顶点所包含链表的表头指针。

(03)enode是邻接表顶点所包含的链表的节点对应的结构体。ivex是该节点所对应的顶点在vexs中的索引，而nextedge是指向下一个节点的。

2.创建矩阵

这里介绍提供了两个创建矩阵的方法。一个是用已知数据，另一个则需要用户手动输入数据。

2.1创建图(用已提供的矩阵)

/*
 * 创建图(用已提供的矩阵)
 *
 * 参数说明：
 *   vexs -- 顶点数组
 *   edges -- 边数组
 */
public listudg(char[] vexs, char[][] edges) {
	// 初始化"顶点数"和"边数"
	int vlen = vexs.length;
	int elen = edges.length;
	// 初始化"顶点"
	mvexs = new vnode[vlen];
	for (int i = 0; i < mvexs.length; i++) {
		mvexs[i] = new vnode();
		mvexs[i].data = vexs[i];
		mvexs[i].firstedge = null;
	}
	// 初始化"边"
	for (int i = 0; i < elen; i++) {
		// 读取边的起始顶点和结束顶点
		char c1 = edges[i][0];
		char c2 = edges[i][1];
		// 读取边的起始顶点和结束顶点
		int p1 = getposition(edges[i][0]);
		int p2 = getposition(edges[i][1]);
		// 初始化node1
		enode node1 = new enode();
		node1.ivex = p2;
		// 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
		if(mvexs[p1].firstedge == null)
		     mvexs[p1].firstedge = node1; else
		      linklast(mvexs[p1].firstedge, node1);
		// 初始化node2
		enode node2 = new enode();
		node2.ivex = p1;
		// 将node2链接到"p2所在链表的末尾"
		if(mvexs[p2].firstedge == null)
		     mvexs[p2].firstedge = node2; else
		      linklast(mvexs[p2].firstedge, node2);
	}
}

该函数的作用是创建一个邻接表无向图。实际上，该方法创建的无向图，就是上面图g1。调用代码如下：

char[] vexs = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'};
char[][] edges = new char[][]{
  {'a', 'c'}, 
  {'a', 'd'}, 
  {'a', 'f'}, 
  {'b', 'c'}, 
  {'c', 'd'}, 
  {'e', 'g'}, 
  {'f', 'g'}};
listudg pg;

pg = new listudg(vexs, edges);

2.2 创建图(自己输入)

/* 
 * 创建图(自己输入数据)
 */
public listudg() {
	// 输入"顶点数"和"边数"
	system.out.printf("input vertex number: ");
	int vlen = readint();
	system.out.printf("input edge number: ");
	int elen = readint();
	if ( vlen < 1 || elen < 1 || (elen > (vlen*(vlen - 1)))) {
		system.out.printf("input error: invalid parameters!\n");
		return ;
	}
	// 初始化"顶点"
	mvexs = new vnode[vlen];
	for (int i = 0; i < mvexs.length; i++) {
		system.out.printf("vertex(%d): ", i);
		mvexs[i] = new vnode();
		mvexs[i].data = readchar();
		mvexs[i].firstedge = null;
	}
	// 初始化"边"
	//mmatrix = new int[vlen][vlen];
	for (int i = 0; i < elen; i++) {
		// 读取边的起始顶点和结束顶点
		system.out.printf("edge(%d):", i);
		char c1 = readchar();
		char c2 = readchar();
		int p1 = getposition(c1);
		int p2 = getposition(c2);
		// 初始化node1
		enode node1 = new enode();
		node1.ivex = p2;
		// 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
		if(mvexs[p1].firstedge == null)
		     mvexs[p1].firstedge = node1; else
		      linklast(mvexs[p1].firstedge, node1);
		// 初始化node2
		enode node2 = new enode();
		node2.ivex = p1;
		// 将node2链接到"p2所在链表的末尾"
		if(mvexs[p2].firstedge == null)
		     mvexs[p2].firstedge = node2; else
		      linklast(mvexs[p2].firstedge, node2);
	}
}

该函数是读取用户的输入，将输入的数据转换成对应的无向图。

邻接表无向图的完整源码

import java.io.ioexception;
import java.util.scanner;
public class listudg {
	// 邻接表中表对应的链表的顶点
	private class enode {
		int ivex;
		// 该边所指向的顶点的位置
		enode nextedge;
		// 指向下一条弧的指针
	}
	// 邻接表中表的顶点
	private class vnode {
		char data;
		// 顶点信息
		enode firstedge;
		// 指向第一条依附该顶点的弧
	}
	;
	private vnode[] mvexs;
	// 顶点数组
	/* 
   * 创建图(自己输入数据)
   */
	public listudg() {
		// 输入"顶点数"和"边数"
		system.out.printf("input vertex number: ");
		int vlen = readint();
		system.out.printf("input edge number: ");
		int elen = readint();
		if ( vlen < 1 || elen < 1 || (elen > (vlen*(vlen - 1)))) {
			system.out.printf("input error: invalid parameters!\n");
			return ;
		}
		// 初始化"顶点"
		mvexs = new vnode[vlen];
		for (int i = 0; i < mvexs.length; i++) {
			system.out.printf("vertex(%d): ", i);
			mvexs[i] = new vnode();
			mvexs[i].data = readchar();
			mvexs[i].firstedge = null;
		}
		// 初始化"边"
		//mmatrix = new int[vlen][vlen];
		for (int i = 0; i < elen; i++) {
			// 读取边的起始顶点和结束顶点
			system.out.printf("edge(%d):", i);
			char c1 = readchar();
			char c2 = readchar();
			int p1 = getposition(c1);
			int p2 = getposition(c2);
			// 初始化node1
			enode node1 = new enode();
			node1.ivex = p2;
			// 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
			if(mvexs[p1].firstedge == null)
			       mvexs[p1].firstedge = node1; else
			        linklast(mvexs[p1].firstedge, node1);
			// 初始化node2
			enode node2 = new enode();
			node2.ivex = p1;
			// 将node2链接到"p2所在链表的末尾"
			if(mvexs[p2].firstedge == null)
			       mvexs[p2].firstedge = node2; else
			        linklast(mvexs[p2].firstedge, node2);
		}
	}
	/*
   * 创建图(用已提供的矩阵)
   *
   * 参数说明：
   *   vexs -- 顶点数组
   *   edges -- 边数组
   */
	public listudg(char[] vexs, char[][] edges) {
		// 初始化"顶点数"和"边数"
		int vlen = vexs.length;
		int elen = edges.length;
		// 初始化"顶点"
		mvexs = new vnode[vlen];
		for (int i = 0; i < mvexs.length; i++) {
			mvexs[i] = new vnode();
			mvexs[i].data = vexs[i];
			mvexs[i].firstedge = null;
		}
		// 初始化"边"
		for (int i = 0; i < elen; i++) {
			// 读取边的起始顶点和结束顶点
			char c1 = edges[i][0];
			char c2 = edges[i][1];
			// 读取边的起始顶点和结束顶点
			int p1 = getposition(edges[i][0]);
			int p2 = getposition(edges[i][1]);
			// 初始化node1
			enode node1 = new enode();
			node1.ivex = p2;
			// 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
			if(mvexs[p1].firstedge == null)
			       mvexs[p1].firstedge = node1; else
			        linklast(mvexs[p1].firstedge, node1);
			// 初始化node2
			enode node2 = new enode();
			node2.ivex = p1;
			// 将node2链接到"p2所在链表的末尾"
			if(mvexs[p2].firstedge == null)
			       mvexs[p2].firstedge = node2; else
			        linklast(mvexs[p2].firstedge, node2);
		}
	}
	/*
   * 将node节点链接到list的最后
   */
	private void linklast(enode list, enode node) {
		enode p = list;
		while(p.nextedge!=null)
		      p = p.nextedge;
		p.nextedge = node;
	}
	/*
   * 返回ch位置
   */
	private int getposition(char ch) {
		for (int i=0; i<mvexs.length; i++)
		      if(mvexs[i].data==ch)
		        return i;
		return -1;
	}
	/*
   * 读取一个输入字符
   */
	private char readchar() {
		char ch='0';
		do {
			try {
				ch = (char)system.in.read();
			}
			catch (ioexception e) {
				e.printstacktrace();
			}
		}
		while(!((ch>='a'&&ch<='z') || (ch>='a'&&ch<='z')));
		return ch;
	}
	/*
   * 读取一个输入字符
   */
	private int readint() {
		scanner scanner = new scanner(system.in);
		return scanner.nextint();
	}
	/*
   * 打印矩阵队列图
   */
	public void print() {
		system.out.printf("list graph:\n");
		for (int i = 0; i < mvexs.length; i++) {
			system.out.printf("%d(%c): ", i, mvexs[i].data);
			enode node = mvexs[i].firstedge;
			while (node != null) {
				system.out.printf("%d(%c) ", node.ivex, mvexs[node.ivex].data);
				node = node.nextedge;
			}
			system.out.printf("\n");
		}
	}
	public static void main(string[] args) {
		char[] vexs = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'};
		char[][] edges = new char[][]{
		      {'a', 'c'}, 
		      {'a', 'd'}, 
		      {'a', 'f'}, 
		      {'b', 'c'}, 
		      {'c', 'd'}, 
		      {'e', 'g'}, 
		      {'f', 'g'}};
		listudg pg;
		// 自定义"图"(输入矩阵队列)
		//pg = new listudg();
		// 采用已有的"图"
		pg = new listudg(vexs, edges);
		pg.print();
		// 打印图
	}
}

总结

以上就是本文关于邻接表无向图的java语言实现完整源码的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站：

java计算数学表达式代码详解

java中可变长度参数代码详解

java语言求解完美数代码分析

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