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【图 - 遍历(BFS DFS)】深度优先搜索算法(Depth First Search), 广度优先搜索算法(Breadth First Search)

图的深度优先搜索(Depth First Search),和树的先序遍历比较类似; 广度优先搜索算法(Breadth First Search),又称为"宽度优先搜索"或"横向优先搜索"。 

  • 深度优先搜索
    • 深度优先搜索介绍
    • 深度优先搜索图解
    • 有向图的深度优先搜索
  • 广度优先搜索
    • 广度优先搜索介绍
    • 广度优先搜索图解
  • 相关实现
    • 邻接矩阵实现无向图
    • 邻接表实现的无向图
    • 邻接矩阵实现的有向图
    • 邻接表实现的有向图

# 深度优先搜索

# 深度优先搜索介绍

它的思想: 假设初始状态是图中所有顶点均未被访问,则从某个顶点v出发,首先访问该顶点,然后依次从它的各个未被访问的邻接点出发深度优先搜索遍历图,直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到。 若此时尚有其他顶点未被访问到,则另选一个未被访问的顶点作起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问到为止。

显然,深度优先搜索是一个递归的过程。

# 深度优先搜索图解

# 无向图的深度优先搜索

下面以"无向图"为例,来对深度优先搜索进行演示。

对上面的图G1进行深度优先遍历,从顶点A开始。

第1步: 访问A。

第2步: 访问(A的邻接点)C。 在第1步访问A之后,接下来应该访问的是A的邻接点,即"C,D,F"中的一个。但在本文的实现中,顶点ABCDEFG是按照顺序存储,C在"D和F"的前面,因此,先访问C。

第3步: 访问(C的邻接点)B。 在第2步访问C之后,接下来应该访问C的邻接点,即"B和D"中一个(A已经被访问过,就不算在内)。而由于B在D之前,先访问B。

第4步: 访问(C的邻接点)D。 在第3步访问了C的邻接点B之后,B没有未被访问的邻接点;因此,返回到访问C的另一个邻接点D。

第5步: 访问(A的邻接点)F。 前面已经访问了A,并且访问完了"A的邻接点B的所有邻接点(包括递归的邻接点在内)";因此,此时返回到访问A的另一个邻接点F。

第6步: 访问(F的邻接点)G。

第7步: 访问(G的邻接点)E。

因此访问顺序是: A -> C -> B -> D -> F -> G -> E

# 有向图的深度优先搜索

下面以"有向图"为例,来对深度优先搜索进行演示。

对上面的图G2进行深度优先遍历,从顶点A开始。

第1步: 访问A。

第2步: 访问B。 在访问了A之后,接下来应该访问的是A的出边的另一个顶点,即顶点B。

第3步: 访问C。 在访问了B之后,接下来应该访问的是B的出边的另一个顶点,即顶点C,E,F。在本文实现的图中,顶点ABCDEFG按照顺序存储,因此先访问C。

第4步: 访问E。 接下来访问C的出边的另一个顶点,即顶点E。

第5步: 访问D。 接下来访问E的出边的另一个顶点,即顶点B,D。顶点B已经被访问过,因此访问顶点D。

第6步: 访问F。 接下应该回溯"访问A的出边的另一个顶点F"。

第7步: 访问G。

因此访问顺序是: A -> B -> C -> E -> D -> F -> G

# 广度优先搜索

# 广度优先搜索介绍

广度优先搜索算法(Breadth First Search),又称为"宽度优先搜索"或"横向优先搜索",简称BFS。

它的思想是: 从图中某顶点v出发,在访问了v之后依次访问v的各个未曾访问过的邻接点,然后分别从这些邻接点出发依次访问它们的邻接点,并使得“先被访问的顶点的邻接点先于后被访问的顶点的邻接点被访问,直至图中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。如果此时图中尚有顶点未被访问,则需要另选一个未曾被访问过的顶点作为新的起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问到为止。

换句话说,广度优先搜索遍历图的过程是以v为起点,由近至远,依次访问和v有路径相通且路径长度为1,2...的顶点。

# 广度优先搜索图解

# 无向图的广度优先搜索

下面以"无向图"为例,来对广度优先搜索进行演示。还是以上面的图G1为例进行说明。

第1步: 访问A。

第2步: 依次访问C,D,F。 在访问了A之后,接下来访问A的邻接点。前面已经说过,在本文实现中,顶点ABCDEFG按照顺序存储的,C在"D和F"的前面,因此,先访问C。再访问完C之后,再依次访问D,F。

第3步: 依次访问B,G。 在第2步访问完C,D,F之后,再依次访问它们的邻接点。首先访问C的邻接点B,再访问F的邻接点G。

第4步: 访问E。 在第3步访问完B,G之后,再依次访问它们的邻接点。只有G有邻接点E,因此访问G的邻接点E。

因此访问顺序是: A -> C -> D -> F -> B -> G -> E

# 有向图的广度优先搜索

下面以"有向图"为例,来对广度优先搜索进行演示。还是以上面的图G2为例进行说明。

第1步: 访问A。

第2步: 访问B。

第3步: 依次访问C,E,F。 在访问了B之后,接下来访问B的出边的另一个顶点,即C,E,F。前面已经说过,在本文实现中,顶点ABCDEFG按照顺序存储的,因此会先访问C,再依次访问E,F。

第4步: 依次访问D,G。 在访问完C,E,F之后,再依次访问它们的出边的另一个顶点。还是按照C,E,F的顺序访问,C的已经全部访问过了,那么就只剩下E,F;先访问E的邻接点D,再访问F的邻接点G。

因此访问顺序是: A -> B -> C -> E -> F -> D -> G

# 相关实现

# 邻接矩阵实现无向图

import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;public class MatrixUDG {private char[] mVexs;       // 顶点集合private int[][] mMatrix;    // 邻接矩阵/* * 创建图(自己输入数据)*/public MatrixUDG() {// 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;mMatrix[p2][p1] = 1;}}/** 创建图(用已提供的矩阵)** 参数说明:*     vexs  -- 顶点数组*     edges -- 边数组*/public MatrixUDG(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;mMatrix[p2][p1] = 1;}}/** 返回ch位置*/private int getPosition(char ch) {for(int i=0; i<mVexs.length; i++)if(mVexs[i]==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();}/** 返回顶点v的第一个邻接顶点的索引,失败则返回-1*/private int firstVertex(int v) {if (v<0 || v>(mVexs.length-1))return -1;for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)if (mMatrix[v][i] == 1)return i;return -1;}/** 返回顶点v相对于w的下一个邻接顶点的索引,失败则返回-1*/private int nextVertex(int v, int w) {if (v<0 || v>(mVexs.length-1) || w<0 || w>(mVexs.length-1))return -1;for (int i = w + 1; i < mVexs.length; i++)if (mMatrix[v][i] == 1)return i;return -1;}/** 深度优先搜索遍历图的递归实现*/private void DFS(int i, boolean[] visited) {visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i]);// 遍历该顶点的所有邻接顶点。若是没有访问过,那么继续往下走for (int w = firstVertex(i); w >= 0; w = nextVertex(i, w)) {if (!visited[w])DFS(w, visited);}}/** 深度优先搜索遍历图*/public void DFS() {boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];       // 顶点访问标记// 初始化所有顶点都没有被访问for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("DFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i])DFS(i, visited);}System.out.printf("\n");}/** 广度优先搜索(类似于树的层次遍历)*/public void BFS() {int head = 0;int rear = 0;int[] queue = new int[mVexs.length];            // 辅组队列boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];  // 顶点访问标记for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("BFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i]) {visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i]);queue[rear++] = i;  // 入队列}while (head != rear) {int j = queue[head++];  // 出队列for (int k = firstVertex(j); k >= 0; k = nextVertex(j, k)) { //k是为访问的邻接顶点if (!visited[k]) {visited[k] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[k]);queue[rear++] = k;}}}}System.out.printf("\n");}/** 打印矩阵队列图*/public void print() {System.out.printf("Martix Graph:\n");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {for (int j = 0; j < mVexs.length; j++)System.out.printf("%d ", mMatrix[i][j]);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'}};MatrixUDG pG;// 自定义"图"(输入矩阵队列)//pG = new MatrixUDG();// 采用已有的"图"pG = new MatrixUDG(vexs, edges);pG.print();   // 打印图pG.DFS();     // 深度优先遍历pG.BFS();     // 广度优先遍历}
}

# 邻接表实现的无向图

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node1ENode 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;elselinkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);// 初始化node2ENode 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;elselinkLast(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node1ENode 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;elselinkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);// 初始化node2ENode 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;elselinkLast(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();}/** 深度优先搜索遍历图的递归实现*/private void DFS(int i, boolean[] visited) {ENode node;visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i].data);node = mVexs[i].firstEdge;while (node != null) {if (!visited[node.ivex])DFS(node.ivex, visited);node = node.nextEdge;}}/** 深度优先搜索遍历图*/public void DFS() {boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];       // 顶点访问标记// 初始化所有顶点都没有被访问for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("DFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i])DFS(i, visited);}System.out.printf("\n");}/** 广度优先搜索(类似于树的层次遍历)*/public void BFS() {int head = 0;int rear = 0;int[] queue = new int[mVexs.length];            // 辅组队列boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];  // 顶点访问标记for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("BFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i]) {visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i].data);queue[rear++] = i;  // 入队列}while (head != rear) {int j = queue[head++];  // 出队列ENode node = mVexs[j].firstEdge;while (node != null) {int k = node.ivex;if (!visited[k]){visited[k] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[k].data);queue[rear++] = k;}node = node.nextEdge;}}}System.out.printf("\n");}/** 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pG.DFS();     // 深度优先遍历pG.BFS();     // 广度优先遍历}
}

# 邻接矩阵实现的有向图

import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;public class MatrixDG {private char[] mVexs;       // 顶点集合private int[][] mMatrix;    // 邻接矩阵/* * 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;}}/** 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;}}/** 返回ch位置*/private int getPosition(char ch) {for(int i=0; i<mVexs.length; i++)if(mVexs[i]==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();}/** 返回顶点v的第一个邻接顶点的索引,失败则返回-1*/private int firstVertex(int v) {if (v<0 || v>(mVexs.length-1))return -1;for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)if (mMatrix[v][i] == 1)return i;return -1;}/** 返回顶点v相对于w的下一个邻接顶点的索引,失败则返回-1*/private int nextVertex(int v, int w) {if (v<0 || v>(mVexs.length-1) || w<0 || w>(mVexs.length-1))return -1;for (int i = w + 1; i < mVexs.length; i++)if (mMatrix[v][i] == 1)return i;return -1;}/** 深度优先搜索遍历图的递归实现*/private void DFS(int i, boolean[] visited) {visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i]);// 遍历该顶点的所有邻接顶点。若是没有访问过,那么继续往下走for (int w = firstVertex(i); w >= 0; w = nextVertex(i, w)) {if (!visited[w])DFS(w, visited);}}/** 深度优先搜索遍历图*/public void DFS() {boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];       // 顶点访问标记// 初始化所有顶点都没有被访问for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("DFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i])DFS(i, visited);}System.out.printf("\n");}/** 广度优先搜索(类似于树的层次遍历)*/public void BFS() {int head = 0;int rear = 0;int[] queue = new int[mVexs.length];            // 辅组队列boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];  // 顶点访问标记for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("BFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i]) {visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i]);queue[rear++] = i;  // 入队列}while (head != rear) {int j = queue[head++];  // 出队列for (int k = firstVertex(j); k >= 0; k = nextVertex(j, k)) { //k是为访问的邻接顶点if (!visited[k]) {visited[k] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[k]);queue[rear++] = k;}}}}System.out.printf("\n");}/** 打印矩阵队列图*/public void print() {System.out.printf("Martix Graph:\n");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {for (int j = 0; j < mVexs.length; j++)System.out.printf("%d ", mMatrix[i][j]);System.out.printf("\n");}}public static void main(String[] args) {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;// 自定义"图"(输入矩阵队列)//pG = new MatrixDG();// 采用已有的"图"pG = new MatrixDG(vexs, edges);pG.print();   // 打印图pG.DFS();     // 深度优先遍历pG.BFS();     // 广度优先遍历}
}

# 邻接表实现的有向图

import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;public class ListDG {// 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 ListDG() {// 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node1ENode 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;elselinkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);}}/** 创建图(用已提供的矩阵)** 参数说明:*     vexs  -- 顶点数组*     edges -- 边数组*/public ListDG(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node1ENode 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;elselinkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);}}/** 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();}/** 深度优先搜索遍历图的递归实现*/private void DFS(int i, boolean[] visited) {ENode node;visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i].data);node = mVexs[i].firstEdge;while (node != null) {if (!visited[node.ivex])DFS(node.ivex, visited);node = node.nextEdge;}}/** 深度优先搜索遍历图*/public void DFS() {boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];       // 顶点访问标记// 初始化所有顶点都没有被访问for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("DFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i])DFS(i, visited);}System.out.printf("\n");}/** 广度优先搜索(类似于树的层次遍历)*/public void BFS() {int head = 0;int rear = 0;int[] queue = new int[mVexs.length];            // 辅组队列boolean[] visited = new boolean[mVexs.length];  // 顶点访问标记for (int i = 0; i < mVexs.length; i++)visited[i] = false;System.out.printf("BFS: ");for (int i = 0; i < mVexs.length; i++) {if (!visited[i]) {visited[i] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[i].data);queue[rear++] = i;  // 入队列}while (head != rear) {int j = queue[head++];  // 出队列ENode node = mVexs[j].firstEdge;while (node != null) {int k = node.ivex;if (!visited[k]){visited[k] = true;System.out.printf("%c ", mVexs[k].data);queue[rear++] = k;}node = node.nextEdge;}}}System.out.printf("\n");}/** 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', 'B'}, {'B', 'C'}, {'B', 'E'}, {'B', 'F'}, {'C', 'E'}, {'D', 'C'}, {'E', 'B'}, {'E', 'D'}, {'F', 'G'}}; ListDG pG;// 自定义"图"(输入矩阵队列)//pG = new ListDG();// 采用已有的"图"pG = new ListDG(vexs, edges);pG.print();   // 打印图pG.DFS();     // 深度优先遍历pG.BFS();     // 广度优先遍历}
}

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