有向图和无向图 - Java答案

【问题标题】：Directed graph and undirected graph - Java有向图和无向图 - Java
【发布时间】：2013-02-17 12:28:44
【问题描述】：

我正在实施一些算法来自学图表以及如何使用它们。你会推荐什么是在 Java 中做到这一点的最佳方法？

我只是想问你是否可以提供一个简短的帮助，为有向图和加权有向图提供一个简短的非常简单的类定义？

我查看了网络，但我不想要它的实现，只是类的简短定义......你认为最好使用的数据结构是什么？相邻列表？

对于无向图，我将其定义如下：

public interface Graph { 
  Collection vertices();  // returns a collection of all the 
        //   Vertex objects in the graph 
  Collection edges();  // returns a collection of all the 
     //   Edge objects in the graph 
  Collection incidentEdges(Vertex v); // returns a collection of  
       //   Edges incident to v 
  boolean isAdjacent(Vertex v, Vertex w); // return true if v and     
}                 //   w are adjacent 

public class Vertex { 
  public boolean visited;  // initially false for all vertices 
} 

public class Edge { 
  Vertex v1, v2;     // undirected edge 
  Vertex opposite(Vertex v); // given a vertex return the one 
}          // at the other end of this edge

【问题讨论】：

Data structure for directed graphs, allowing fast node deletion?的可能重复

标签： java graph

【解决方案1】：

这是一个简单的实现（这对于许多基本用例来说应该足够好了）：

public class Graph { 
  public List<Node> nodes = new ArrayList<Node>();
}                

public class Node{
  public List<Node> neighbors = new ArrayList<Node>();
 //here you can add stuff like "public boolean visited;", if your algorithm requires it
}

（这只是一个例子——有很多方法可以实现图结构）。

【讨论】：

【解决方案2】：

要使用的数据结构取决于代码的用途...列表通常做得很好，但是如果图高度连接（大多数节点都连接到大多数节点），那么列表就很麻烦，并且通常首选某种矩阵。

例如，要使用矩阵，请保留节点向量，然后使用整数的二维向量来引用节点。

另外，为了制作一个轻量级的类，你不必为节点声明一个类：你可以提供添加节点和边的函数，你可以用整数来识别这些元素。

如果您计划对它们进行子类化（例如，在执行显示图形的 GUI 时可能很有用），则拥有 Node 或 Edge 类可能是合适的，但如果您需要图形用于某些算法，则使用整数标识节点/边更快更简单。

【讨论】：