邻接矩阵有向图(三)之 Java详解
2014-05-11 09:25
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前面分别介绍了邻接矩阵有向图的C和C++实现,本文通过Java实现邻接矩阵有向图。
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1. 邻接矩阵有向图的介绍
2. 邻接矩阵有向图的代码说明
3. 邻接矩阵有向图的完整源码
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邻接矩阵有向图的介绍
邻接矩阵有向图是指通过邻接矩阵表示的有向图。上面的图G2包含了"A,B,C,D,E,F,G"共7个顶点,而且包含了"<A,B>,<B,C>,<B,E>,<B,F>,<C,E>,<D,C>,<E,B>,<E,D>,<F,G>"共9条边。
上图右边的矩阵是G2在内存中的邻接矩阵示意图。A[i][j]=1表示第i个顶点到第j个顶点是一条边,A[i][j]=0则表示不是一条边;而A[i][j]表示的是第i行第j列的值;例如,A[1,2]=1,表示第1个顶点(即顶点B)到第2个顶点(C)是一条边。
邻接矩阵有向图的代码说明
1. 基本定义public class MatrixDG { private char[] mVexs; // 顶点集合 private int[][] mMatrix; // 邻接矩阵 ... }
MatrixDG是邻接矩阵有向图对应的结构体。
mVexs用于保存顶点,mMatrix则是用于保存矩阵信息的二维数组。例如,mMatrix[i][j]=1,则表示"顶点i(即mVexs[i])"和"顶点j(即mVexs[j])"是邻接点,且顶点i是起点,顶点j是终点。
2. 创建矩阵
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 MatrixDG(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 char[vlen]; for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) mVexs[i] = vexs[i]; // 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 int p1 = getPosition(edges[i][0]); int p2 = getPosition(edges[i][1]); mMatrix[p1][p2] = 1; } }
该函数的作用是创建一个邻接矩阵有向图。实际上,该方法创建的有向图,就是上面的图G2。它的调用方法如下:
char[] vexs = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'}; char[][] edges = new char[][]{ {'A', 'B'}, {'B', 'C'}, {'B', 'E'}, {'B', 'F'}, {'C', 'E'}, {'D', 'C'}, {'E', 'B'}, {'E', 'D'}, {'F', 'G'}}; MatrixDG pG; pG = new MatrixDG(vexs, edges);
2.2 创建图(自己输入)
/* * 创建图(自己输入数据) */ public MatrixDG() { // 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 char[vlen]; for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) { System.out.printf("vertex(%d): ", i); mVexs[i] = readChar(); } // 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); if (p1==-1 || p2==-1) { System.out.printf("input error: invalid edge!\n"); return ; } mMatrix[p1][p2] = 1; } }
该函数是读取用户的输入,将输入的数据转换成对应的有向图。
邻接矩阵有向图的完整源码
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