Java版高级数据结构算法 - 有向图的深度遍历、广度遍历、不带权值最短路径求解

知识的学习在于点滴记录，坚持不懈；知识的学习要有深度和广度，不能只流于表面，坐井观天；知识要善于总结，不仅能够理解，更知道如何表达！

这篇文章主要输出完整的有向图的相关代码，关于无向图和有向图的理论，很多数据结构的书籍都有涉及，网上也有很多的资料，这里就不再赘述了，关于图的主要基本数据结构主要有三种：邻接矩阵、邻接表、十字链表。

这篇文章的代码使用Java实现的，一个基于邻接表结构的不带权值有向图的深度优先遍历、广度优先遍历和最短路径求解。

代码实现思想是从文件中读取图的顶点和路径信息，文件名称是citys.txt，文件的内容如下：

(1)西安
3, 5
(2)洛阳
4, 6
(3)安徽
1 ,4
(4)北京
2, 7, 8
(5)福建
3, 6, 9
(6)杭州
1, 4, 8
(7)深圳
2, 3, 6
(8)苏州
3, 6, 1
(9)中南海
2, 5

上面每两行分别显示了图的顶点信息（城市名称）和路径信息。

图的顶点类型定义

/**
 * 定义图的顶点类型
 */
static class Vertex{
   
   

    public Vertex(String data, LinkedList<Integer> adjList) {
   
   
        this.data = data;
        this.adjList = adjList;
    }

    String data; // 邻接表数组的数据
    LinkedList<Integer> adjList; // 邻接表中的链表
}

图的类型定义

public class Digraph {
   
   

    // 定义邻接表
    private ArrayList<Vertex> adj;

    /**
     * 初始化邻接表集合
     */
    public Digraph(){
   
   
        adj = new ArrayList<>();
    }
}

从文件中读取图的顶点和路径信息创建邻接表

/**
 * 从指定的流里面读取邻接表的数据
 * @param reader
 */
public void read(BufferedReader reader) throws IOException {
   
   
    // 给邻接表的第0项添加一个vertex，因为代码上顶点是从1开始编号的
    adj.add(new Vertex("", null));

    String city = null;
    String[] vertex = null;
    for(;;){
   
   
        city = reader.readLine();
        if(city == null){
   
   
            break;
        }

        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        vertex = reader.readLine().split(",");
        for (int i = 0; i < vertex.length; i++) {
   
   
            list.add<