29、计算生命科学中的高级主题：用 Java 进行网络分析

计算生命科学中的高级主题：用 Java 进行网络分析

在生命科学和数据表示领域，网络结构发挥着至关重要的作用。像生物网络、社会网络以及蛋白质相互作用网络等等，都广泛应用了网络结构。本文将深入探讨如何使用 Java 对图结构进行分析，涵盖有向图、无向图、随机图以及交互网络等内容。

1. 图论基础与 JGraphT 库

图论是离散数学的一个重要领域，在物理、数学、生物学、生命科学等众多领域，图的概念常被称为网络，在本文中这两个术语可互换使用。许多生物系统的过程都能用网络来表示，边将相互作用或相关的元素连接起来，这种表示方式在过去几十年中越来越受欢迎，网络分析也为复杂生物系统领域带来了更深入和全新的见解。

为了构建后续的示例，我们将使用 JGraphT 库。它是一个免费的 Java 图库，包含大量数学图论对象和算法，支持多种类型的图。更多信息可访问其官网：http://JGrapht.org/，Java 文档可在 http://JGrapht.org/javadoc/ 查看。

需要注意的是，JGraphT 和 JGraph 这两个库容易混淆。JGraph 用于图形绘制和 GUI 交互，而 JGraphT 用于管理图中的数据结构以及算法的编程和应用，它遵循 GNU 宽松通用公共许可证（LGPL）2.1。

若要使用 Maven 包含 JGraphT-core 库，可在 pom.xml 中添加以下代码：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.jgrapht</group