图的java实现
来源:互联网 发布:苹果数据线头焊接 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 17:38
什么是图结构
图(Graph)结构也是一种非线性数据结构,并且每个数据元素之间可以任意关联。正是任意关联性,导致了图结构中数据关系的复杂性。
一个典型的图结构包括如下两个部分:
- 顶点(Vertex):图中的数据元素。
- 边(Edge):图中连接这些顶点的线。
无向图:如果一个图结构中所有的边都没有方向性,这称为无向图。
有向图:如果一个图结构,边是有方向性的,这称为有向图。
权:在实际应用中图的边往往需要表示成为某种数值,这个数值便是该边的权。无向图中加权值,则称为无向带权图。有向图中加权值,则称为有向带权图。
图一般通过邻接矩阵来表示。
下面是java表示代码:
1.定义邻接矩阵图结构
static final int MaxNum=20; //图的最大顶点数static final int MaxValue=65535; //最大值class GraphMaterix{ int GType; //图的类型(0:无向图 1:有向图) int VertexNum;//顶点数量 int EdgeNum; //边的数量 char[] Vertex=new char[MaxNum]; //保存顶点信息 int[][] EdgeWeight=new int[MaxNum][MaxNum];//保存权
2.创建图
在使用图结构之前。首先需要创建并初始化一个图。代码如下:
public static void creatGraph(GraphMatrix gm){ int i,j,k; int weight; //权 char startV,endV; //起始,终止顶点 System.out.println("输入图中各顶点信息:"); for(i=0;i<gm.VertexNum;i++){ System.out.println("第"+(i+1)+"个顶点"); gm.Vertex[i]=(input.next().toCharArray())[0];//保存到顶点数组中 } System.out.println("输入各边的顶点及权值:"); for(k=0;k<gm.EdgeNum;k++){ System.out.println("第"+(k+1)+"条边"); System.out.println("边的起点为:"); startV=input.next().charAt(0); System.out.println("边的终点为:"); endV=input.next().charAt(0); System.out.println("边的权值为:"); weight=input.nextInt(); for(i=0;gm.Vertex[i]!=startV;i++); //在顶点数组中查找起点位置 for(j=0;gm.Vertex[j]!=endV;j++); //在顶点数组中查找终点位置 gm.EdgeWeight[i][j]=weight; if(gm.GType==0){ gm.EdgeWeight[j][i]=weight; } } }
3.清空图
清空图就是将图结构变成一个空图,这里只需要将矩阵中的各个元素设置为MaxValue即可。代码如下:
static void clearGragh(GraphMatrix gm){ for(int i=0;i<gm.VertexNum;i++) for(int j=0;j<gm.VertexNum;j++) gm.EdgeWeight[i][j]=gm.MaxValue; //清空矩阵 }
4.显示图
显示图就是将图的邻接矩阵打印出来,用户可以通过邻接矩阵方便的了解图的顶点及边等结构的信息。显示图代码如下:
static void outGraph(GraphMatrix gm){ for(int i=0;i<gm.VertexNum;i++){ System.out.printf("\t%c",gm.Vertex[i]); //第一行输出顶点信息 } System.out.println(); for(int i=0;i<gm.VertexNum;i++){ System.out.printf("%c",gm.Vertex[i]); for(int j=0;j<gm.VertexNum;j++){ if(gm.EdgeWeight[i][j]==gm.MaxValue){ System.out.printf("\tZ"); }else{ System.out.printf("\t"+gm.EdgeWeight[i][j]); } } System.out.println(); } }
基本的图结构java实现就是这样了。
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