搜索无向图中两点之间的所有路径(java)

        参考 http://topic.csdn.net/u/20110110/11/4d5adf2a-6d13-400d-840b-6bf6ab8373da.html，对代码进行了部分修改，并编写了测试用例。

      

        算法要求：
       1. 在一个无向连通图中求出两个给定点之间的所有路径；
       2. 在所得路径上不能含有环路或重复的点；
     

      算法思想描述：
       1. 整理节点间的关系，为每个节点建立一个集合，该集合中保存所有与该节点直接相连的节点（不包括该节点自身）；
       2. 定义两点一个为起始节点，另一个为终点，求解两者之间的所有路径的问题可以被分解为如下所述的子问题：对每一 个与起始节点直接相连的节点，求解它到终点的所有路径（路径上不包括起始节点）得到一个路径集合，将这些路径集合相加就可以得到起始节点到终点的所有路径；依次类推就可以应用递归的思想，层层递归直到终点，若发现希望得到的一条路径，则转储并打印输出；若发现环路，或发现死路，则停止寻路并返回；  

       3. 用栈保存当前已经寻到的路径（不是完整路径）上的节点，在每一次寻到完整路径时弹出栈顶节点；而在遇到从栈顶节点无法继续向下寻路时也弹出该栈顶节点，从而实现回溯。

  

       实现代码

      1.Node.java

import java.util.ArrayList;/* 表示一个节点以及和这个节点相连的所有节点 */public class Node{public String name = null;public ArrayList<Node> relationNodes = new ArrayList<Node>();public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public ArrayList<Node> getRelationNodes() {return relationNodes;}public void setRelationNodes(ArrayList<Node> relationNodes) {this.relationNodes = relationNodes;}}

        2.test.java

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.Stack;public class test {/* 临时保存路径节点的栈 */public static Stack<Node> stack = new Stack<Node>();/* 存储路径的集合 */public static ArrayList<Object[]> sers = new ArrayList<Object[]>();/* 判断节点是否在栈中 */public static boolean isNodeInStack(Node node){Iterator<Node> it = stack.iterator();while (it.hasNext()) {Node node1 = (Node) it.next();if (node == node1)return true;}return false;}/* 此时栈中的节点组成一条所求路径，转储并打印输出 */public static void showAndSavePath(){Object[] o = stack.toArray();for (int i = 0; i < o.length; i++) {Node nNode = (Node) o[i];if(i < (o.length - 1))System.out.print(nNode.getName() + "->");elseSystem.out.print(nNode.getName());}sers.add(o); /* 转储 */System.out.println("\n");}/* * 寻找路径的方法  * cNode: 当前的起始节点currentNode * pNode: 当前起始节点的上一节点previousNode * sNode: 最初的起始节点startNode * eNode: 终点endNode */public static boolean getPaths(Node cNode, Node pNode, Node sNode, Node eNode) {Node nNode = null;/* 如果符合条件判断说明出现环路，不能再顺着该路径继续寻路，返回false */if (cNode != null && pNode != null && cNode == pNode)return false;if (cNode != null) {int i = 0;/* 起始节点入栈 */stack.push(cNode);/* 如果该起始节点就是终点，说明找到一条路径 */if (cNode == eNode){/* 转储并打印输出该路径，返回true */showAndSavePath();return true;}/* 如果不是,继续寻路 */else{/*  * 从与当前起始节点cNode有连接关系的节点集中按顺序遍历得到一个节点 * 作为下一次递归寻路时的起始节点  */nNode = cNode.getRelationNodes().get(i);while (nNode != null) {/* * 如果nNode是最初的起始节点或者nNode就是cNode的上一节点或者nNode已经在栈中 ，  * 说明产生环路 ，应重新在与当前起始节点有连接关系的节点集中寻找nNode */if (pNode != null&& (nNode == sNode || nNode == pNode || isNodeInStack(nNode))) {i++;if (i >= cNode.getRelationNodes().size())nNode = null;elsenNode = cNode.getRelationNodes().get(i);continue;}/* 以nNode为新的起始节点，当前起始节点cNode为上一节点，递归调用寻路方法 */if (getPaths(nNode, cNode, sNode, eNode))/* 递归调用 */{/* 如果找到一条路径，则弹出栈顶节点 */stack.pop();}/* 继续在与cNode有连接关系的节点集中测试nNode */i++;if (i >= cNode.getRelationNodes().size())nNode = null;elsenNode = cNode.getRelationNodes().get(i);}/*  * 当遍历完所有与cNode有连接关系的节点后， * 说明在以cNode为起始节点到终点的路径已经全部找到  */stack.pop();return false;}} elsereturn false;}public static void main(String[] args) {/* 定义节点关系 */int nodeRalation[][] ={{1},      //0{0,5,2,3},//1{1,4},    //2{1,4},    //3{2,3,5},  //4{1,4}     //5};/* 定义节点数组 */Node[] node = new Node[nodeRalation.length];for(int i=0;i<nodeRalation.length;i++){            node[i] = new Node();node[i].setName("node" + i);}/* 定义与节点相关联的节点集合 */for(int i=0;i<nodeRalation.length;i++){ArrayList<Node> List = new ArrayList<Node>();for(int j=0;j<nodeRalation[i].length;j++){List.add(node[nodeRalation[i][j]]);}node[i].setRelationNodes(List);List = null;  //释放内存}/* 开始搜索所有路径 */getPaths(node[0], null, node[0], node[4]);}}

        输出：

         node0->node1->node5->node4


         node0->node1->node2->node4


         node0->node1->node3->node4