java数据结构 图的搜索

图的概念：

邻接、路径、连通图、有向图、带权图

图的存储：

邻接矩阵：二维数组

邻接链表

/*
 * 顶点类
 */
public class Vertex {

	public char label;
	public boolean isVisited;
	public Vertex(char label){
		this.label=label;
	}
}

图的基本操作

/*
 * 图类
 */
public class Graph {

	//顶点数组
	private Vertex[] vertexList;
	//邻接矩阵
	private int[][] adjMat;
	//顶点数目
	private int maxSize=20;
	//当前顶点
	private int nVertex;

	public Graph(){
		vertexList=new Vertex[maxSize];
		adjMat=new int[maxSize][maxSize];
		for(int i=0;i<maxSize;i++){
			for(int j=0;j<maxSize;j++){
				adjMat[i][j]=0;
			}
		}
		nVertex=0;

	}
	/*
	 * 添加顶点
	 */
	public void addVertex(char label){
		vertexList[nVertex++]=new Vertex(label);
	}
	/*
	 * 添加边
	 */
	public void addEdge(int start,int end){
		adjMat[start][end]=1;
		adjMat[end][start]=1;
	}
	/*
	 * 获得邻接的未访问过的结点
	 */
	public int getadjUnvisitedVertex(int v){
		for(int i=0;i<nVertex;i++){
			if(adjMat[i][v]==1&&vertexList[i].isVisited==false){
				return i;
			}
		}
		return -1;
	}

	public void displayVertex(int v){
		System.out.print(vertexList[v].label);
	}
}

图的搜索：

1、DFS

步骤：

需要定义一个栈

访问当前顶点一个邻接未访问过的顶点，标记它，放入栈中

如果栈不为空，从栈中弹出一个顶点

直到栈为空

	private MyStack stack;

	public Graph() {
		vertexList = new Vertex[maxSize];
		adjMat = new int[maxSize][maxSize];
		for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
			for (int j = 0; j < maxSize; j++) {
				adjMat[i][j] = 0;
			}
		}
		nVertex = 0;
		stack = new MyStack();

	}

	public void dfs() {
		// 访问0号结点
		vertexList[0].isVisited = true;
		// 显示该顶点
		displayVertex(0);
		// 压入栈中
		stack.push(0);
		while (!stack.isEmpty()) {
			// 获得一个未访问过的邻接点
			int v = getadjUnvisitedVertex((int) stack.peek());
			if (v == -1) {
				// 弹出一个顶点
				stack.pop();
			} else {
				vertexList[v].isVisited = true;
				displayVertex(v);
				stack.push(v);
			}

		}
		// 搜索完后将访问信息修改
		for (int i = 0; i < nVertex; i++) {
			vertexList[i].isVisited = false;
		}
	}

2、BFS

步骤：

需要定义一个队列

访问当前顶点所有邻接的未访问过的顶点，标记它，并插入队列中

从队列头取出一个顶点，作为当前顶点

直到队列为空

	private MyQueue queue;

	public Graph() {
		vertexList = new Vertex[maxSize];
		adjMat = new int[maxSize][maxSize];
		for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
			for (int j = 0; j < maxSize; j++) {
				adjMat[i][j] = 0;
			}
		}
		nVertex = 0;
		queue = new MyQueue();
	}

	public void bfs() {
		vertexList[0].isVisited = true;
		displayVertex(0);
		queue.insert(0);
		while (!queue.isEmpty()) {
			while (true) {
				int v = getadjUnvisitedVertex((int) queue.peek());
				if (v == -1) {
					queue.remove();
					break;
				} else {
					vertexList[v].isVisited = true;
					displayVertex(v);
					queue.insert(v);
				}
			}
		}
		// 搜索完后将访问信息修改
		for (int i = 0; i < nVertex; i++) {
			vertexList[i].isVisited = false;
		}
	}