数据结构

package com.collonn.algorithm;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;

/**
* 无向图，邻接矩阵

* 深度优先遍历

* 广度优先遍历

*/
public class GrfDfsBfs {
private int total;
private String[] nodes;
private int[][] matirx;

public GrfDfsBfs(int total, String[] nodes) {    this.total = total;    this.nodes = nodes;    this.matirx = new int[total][total];}private void printMatrix() {    System.out.println("----------------- matrix -----------------");    System.out.println("---0-1-2-3-4-5-6-7-8--");    System.out.println("---A-B-C-D-E-F-G-H-I--");    for (int i = 0; i < this.total; i++) {        System.out.print(" " + this.nodes[i] + "|");        for (int j = 0; j < this.total; j++) {            System.out.print(this.matirx[i][j] + "-");        }        System.out.print("\n");    }    System.out.println("----------------- matrix -----------------");}// 设置[i][i]位置处的元素值为0，0表示图中的定点i未被访问，1表示图中的定点i已被访问private void resetVisited() {    for (int i = 0; i < this.total; i++) {        this.matirx[i][i] = 0;    }}// 图的深度优先遍历(递归方法)private void dfsRecursive(int i) {    // 如果已访问，则返回    if (this.matirx[i][i] == 1) {        return;    }    this.matirx[i][i] = 1;    System.out.print(this.nodes[i]);    for (int j = 0; j < this.total; j++) {        // i=j时，[i][j]表示节点是否被访问过，不参与dfs        if (i == j) {            continue;        }        if (this.matirx[i][j] == 1) {            dfsRecursive(j);        }    }}// 图的深度优先遍历(用栈实现)private void dfsStack(Stack<Integer> stack) {    // 如果已访问，则返回    int k = -1;    while(!stack.empty()){        k = stack.peek().intValue();        boolean needPop = true;        for(int i = 0; i < this.total; i++){            if(this.matirx[k][i] == 1 && this.matirx[i][i] == 0){                stack.push(i);                this.matirx[i][i] = 1;                System.out.print(this.nodes[i]);                needPop = false;                break;            }        }        if(needPop){            stack.pop();        }    }}// 图的广度优先遍历private void bfsQueue(Queue<Integer> ls) {    if (ls == null || ls.size() == 0) {        return;    }    int i = ls.poll().intValue();    // 如果已访问，则跳过该元素，继续访问队列的下一个元素    if (this.matirx[i][i] == 1) {        this.bfsQueue(ls);        return;    }    this.matirx[i][i] = 1;    System.out.print("" + this.nodes[i]);    for (int j = 0; j < this.total; j++) {        // i=j时，[i][j]表示节点是否被访问过，不参与bfs        if (i == j) {            continue;        }        //如果顶点已访问过,则不再加入队列        if (this.matirx[i][j] == 1 && this.matirx[j][j] != 1) {            ls.offer(j);        }    }    // System.out.print("\n队列元素:");    // for (Integer k : ls) {    // System.out.print(k);    // }    // System.out.println("");    this.bfsQueue(ls);}// 初始化图数据// 0---1---2---3---4---5---6---7---8---// A---B---C---D---E---F---G---H---I---private void initGrf() {    // A-B, A-D, A-E    this.matirx[0][1] = 1;    this.matirx[1][0] = 1;    this.matirx[0][3] = 1;    this.matirx[3][0] = 1;    this.matirx[0][4] = 1;    this.matirx[4][0] = 1;    // B-C    this.matirx[1][2] = 1;    this.matirx[2][1] = 1;    // C-F    this.matirx[2][5] = 1;    this.matirx[5][2] = 1;    // D-E, D-G    this.matirx[3][4] = 1;    this.matirx[4][3] = 1;    this.matirx[3][6] = 1;    this.matirx[6][3] = 1;    // E-F, E-H    this.matirx[4][5] = 1;    this.matirx[5][4] = 1;    this.matirx[4][7] = 1;    this.matirx[7][4] = 1;    // F-H, F-I    this.matirx[5][7] = 1;    this.matirx[7][5] = 1;    this.matirx[5][8] = 1;    this.matirx[8][5] = 1;    // G-H    this.matirx[6][7] = 1;    this.matirx[7][6] = 1;    // H-I    this.matirx[7][8] = 1;    this.matirx[8][7] = 1;}// 初始化图数据// 0---1---2---3---4---5---6---7---8---// A---B---C---D---E---F---G---H---I---private void initGrf2() {    // A-B, A-D, A-E    this.matirx[0][1] = 1;    this.matirx[1][0] = 1;    this.matirx[0][3] = 1;    this.matirx[3][0] = 1;    this.matirx[0][4] = 1;    this.matirx[4][0] = 1;    // B-C    this.matirx[1][2] = 1;    this.matirx[2][1] = 1;    // C-F    this.matirx[2][5] = 1;    this.matirx[5][2] = 1;    // D-E    this.matirx[3][4] = 1;    this.matirx[4][3] = 1;    // E-F, E-H    this.matirx[4][5] = 1;    this.matirx[5][4] = 1;    this.matirx[4][7] = 1;    this.matirx[7][4] = 1;    // F-H, F-I    this.matirx[5][7] = 1;    this.matirx[7][5] = 1;    this.matirx[5][8] = 1;    this.matirx[8][5] = 1;    // G-H    this.matirx[6][7] = 1;    this.matirx[7][6] = 1;    // H-I    this.matirx[7][8] = 1;    this.matirx[8][7] = 1;}// 初始化图数据// 0---1---2---3---4---5---6---7---8---// A---B---C---D---E---F---G---H---I---private void initGrf3() {    // A-D, A-E    this.matirx[0][3] = 1;    this.matirx[3][0] = 1;    this.matirx[0][4] = 1;    this.matirx[4][0] = 1;    // B-C    this.matirx[1][2] = 1;    this.matirx[2][1] = 1;    // C-F    this.matirx[2][5] = 1;    this.matirx[5][2] = 1;    // E-H, E-I    this.matirx[4][7] = 1;    this.matirx[7][4] = 1;    this.matirx[4][8] = 1;    this.matirx[8][4] = 1;    // F-I    this.matirx[5][8] = 1;    this.matirx[8][5] = 1;    // G-H    this.matirx[6][7] = 1;    this.matirx[7][6] = 1;}public static void main(String[] args) {    String[] nodes = new String[] { "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I" };    GrfDfsBfs grf = new GrfDfsBfs(9, nodes);    grf.initGrf();    grf.printMatrix();    System.out.println("------ 深度优先遍历(递归)开始 ------");    grf.resetVisited();    grf.dfsRecursive(0);    System.out.println();    System.out.println("------ 深度优先遍历(递归)结束 ------");    System.out.println("------ 深度优先遍历(栈)开始 ------");    grf.resetVisited();    Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();    stack.push(0);    grf.matirx[0][0] = 1;    System.out.print(grf.nodes[0]);    grf.dfsStack(stack);    System.out.println();    System.out.println("------ 深度优先遍历(栈)结束 ------");    System.out.println("------ 广度优先遍历开始 ------");    grf.resetVisited();    Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();    queue.add(0);    grf.bfsQueue(queue);    System.out.println();    System.out.println("------ 广度优先遍历结束 ------");}

}