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这篇文章主要介绍了Java编程如何实现邻接矩阵表示稠密图,具有一定借鉴价值,感兴趣的朋友可以参考下,希望大家阅读完这篇文章之后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。
我们知道,要表示结点,我们可以用一个一维数组来表示,然而对于结点和结点之间的关系,则无法简单地用一维数组来表示了,我们可以用二维数组来表示,也就是一个矩阵形式的表示方法。
我们假设A是这个二维数组,那么A中的一个元素aij不仅体现出了结点vi和结点vj的关系,而且aij的值正可以表示权值的大小。
邻接矩阵模型类
邻接矩阵模型类的类名为AMWGraph.java,能够通过该类构造一个邻接矩阵表示的图,且提供插入结点,插入边,取得某一结点的第一个邻接结点和下一个邻接结点。
import java.util.ArrayList; import java.util.LinkedList;
public class AMWGraph { private ArrayList vertexList; //存储点的链表 private int[][] edges; //邻接矩阵,用来存储边 private int numOfEdges; //边的数目 public AMWGraph(int n) { //初始化矩阵,一维数组,和边的数目 edges=new int[n][n]; vertexList=new ArrayList(n); numOfEdges=0; } //得到结点的个数 public int getNumOfVertex() { return vertexList.size(); } //得到边的数目 public int getNumOfEdges() { return numOfEdges; } //返回结点i的数据 public Object getValueByIndex(int i) { return vertexList.get(i); } //返回v1,v2的权值 public int getWeight(int v1,int v2) { return edges[v1][v2]; } //插入结点 public void insertVertex(Object vertex) { vertexList.add(vertexList.size(),vertex); } //插入结点 public void insertEdge(int v1,int v2,int weight) { edges[v1][v2]=weight; numOfEdges++; } //删除结点 public void deleteEdge(int v1,int v2) { edges[v1][v2]=0; numOfEdges--; } //得到第一个邻接结点的下标 public int getFirstNeighbor(int index) { for (int j=0;j<vertexList.size();j++) { if (edges[index][j]>0) { return j; } } return -1; } //根据前一个邻接结点的下标来取得下一个邻接结点 public int getNextNeighbor(int v1,int v2) { for (int j=v2+1;j<vertexList.size();j++) { if (edges[v1][j]>0) { return j; } } return -1; } }
下面再看看java编程实现邻接矩阵表示稠密图代码:
package com.dataStructure.graph; //// 稠密图 - 使用邻接矩阵表示 //public class DenseGraph { // // private int n; // 节点数 // private int m; // 边数 // private boolean directed; // 是否为有向图 // private boolean[][] g; // 图的具体数据 // // // 构造函数 // public DenseGraph(int n, boolean directed) { // assert n >= 0; // this.n = n; // this.m = 0; // 初始化没有任何边 // this.directed = directed; // // g初始化为n*n的布尔矩阵, 每一个g[i][j]均为false, 表示没有任和边 // // false为boolean型变量的默认值 // g = new boolean[n][n]; // } // // public int V() { // return n; // } // 返回节点个数 // // public int E() { // return m; // } // 返回边的个数 // // // 向图中添加一个边 // public void addEdge(int v, int w) { // // assert v >= 0 && v < n; // assert w >= 0 && w < n; // // if (hasEdge(v, w)) // return; // // // 连接 v 和 w // g[v][w] = true; // if (!directed) // g[w][v] = true; // // // 边数 ++ // m++; // } // // // 验证图中是否有从v到w的边 // boolean hasEdge(int v, int w) { // assert v >= 0 && v < n; // assert w >= 0 && w < n; // return g[v][w]; // } // // // 返回图中一个顶点的所有邻边 // // 由于java使用引用机制,返回一个Vector不会带来额外开销, // public Iterable<Integer> adj(int v) { // assert v >= 0 && v < n; // Vector<Integer> adjV = new Vector<Integer>(); // for(int i = 0 ; i < n ; i ++ ) // if( g[v][i] ) // adjV.add(i); // return adjV; // } //} import java.util.ArrayList; import java.util.List; // 使用 邻接矩阵 表示 稠密图 public class DenseGraph{ private int n; // 图中的节点数 private int m; // 图中的边数 private Boolean[][] g; // 邻接矩阵g private Boolean directed; // 是否为有向图 public DenseGraph(int n, Boolean directed){ this.n = n; // 初始化图中的节点数量 this.m = 0; // 图中边(edge)的数量初始化为0 this.directed = directed; g = new Boolean[n][n]; // 邻接矩阵 g 初始化为一个 n*n 的二维矩阵 // 索引代表图中的节点,g中存储的值为 节点是否有边 } // 返回图中边的数量 public int E(){ return m; } // 返回图中节点的数量 public int V(){ return n; } // 在图中指定的两节点之间加边 public void addEdge(int v, int w){ if (!hasEdge(v, w)){ // 连接[v][w] g[v][w] = true; // 无向图 if (!directed) g[w][v] = true; // 图中边的数量+1 m++; } } // 判断两节点之间是否有边 private Boolean hasEdge(int v, int w){ return g[v][w]; } // 返回所有 节点 v 的 邻接节点 public Iterable<Integer> adjacentNode(int v){ // adjacentL 用于存储 v 的邻接节点 List<Integer> adjacentL = new ArrayList<>(); // 找到所有与 v 邻接的节点,将其加入 adjacentL 中 for (int i = 0; i < n;i++){ if (g[v][i]) adjacentL.add(i); } return adjacentL; } }
感谢你能够认真阅读完这篇文章,希望小编分享的“Java编程如何实现邻接矩阵表示稠密图”这篇文章对大家有帮助,同时也希望大家多多支持亿速云,关注亿速云行业资讯频道,更多相关知识等着你来学习!
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