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邻接表无向图的Java语言实现完整源码

时间：2020-10-06 06:48 编辑：来源：阅读：
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摘要：邻接表无向图的Java语言实现完整源码

[b]邻接表无向图的介绍[/b] 邻接表无向图是指通过邻接表表示的无向图。 [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201712/2017128103029090.jpg?2017118103038[/img] 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。 [b]邻接表无向图的代码说明[/b] [b]1. 基本定义[/b]

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。 [b]2.创建矩阵[/b] 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。 [b]邻接表无向图的完整源码[/b]

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
 }
}

[b]总结[/b] 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： [url=http://www.1sucai.cn/article/129933.htm][b]Java计算数学表达式代码详解[/b][/url] [url=http://www.1sucai.cn/article/129814.htm][b]Java中可变长度参数代码详解[/b][/url] [url=http://www.1sucai.cn/article/129518.htm][b]Java语言求解完美数代码分析[/b][/url] 如有不足之处，欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持！

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