【算法基础实验】图论-构建无向图

构建无向图

前提

JAVA实验环境

理论

无向图的数据结构为邻接表数组,每个数组中保存一个Bag抽象数据类型(Bag类型需要专门讲解)
在这里插入图片描述

实验数据

我们的实验数据是13个节点和13条边组成的无向图,由一个txt文件来保存,本实验的目的就是将这个txt文件的图构建出来,并且依次打印出每个节点的所有邻接节点

实验数据下载地址: https://algs4.cs.princeton.edu/code/algs4-data.zip
实验中用到的通用库:https://algs4.cs.princeton.edu/code/algs4.jar
实验数据使用方法:https://algs4.cs.princeton.edu/code/

在这里插入图片描述

完整代码

文件名称 myGraph.java

import edu.princeton.cs.algs4.In;
import edu.princeton.cs.algs4.StdOut;public class myGraph
{private final int V;private int E;private myBag<Integer>[] adj;private static final String NEWLINE = System.getProperty("line.separator");public myGraph(int V){this.V = V; this.E = 0;adj = (myBag<Integer>[]) new myBag[V];for (int v = 0; v < V; v++){adj[v] = new myBag<Integer>();}}public myGraph(In in){this(in.readInt());int E = in.readInt();for (int i = 0; i < E; i++){int v = in.readInt();int w = in.readInt();addEdge(v, w);}}public int V() { return V; }public int E() { return E; }public void addEdge(int v, int w){adj[v].add(w);adj[w].add(v);E++;}public Iterable<Integer> adj(int v){ return adj[v]; }public String toString() {StringBuilder s = new StringBuilder();s.append(V + " vertices, " + E + " edges " + NEWLINE);for (int v = 0; v < V; v++) {s.append(v + ": ");for (int w : adj[v]) {s.append(w + " ");}s.append(NEWLINE);}return s.toString();}public static void main(String[] args) {In in = new In(args[0]);myGraph G = new myGraph(in);StdOut.println(G);}
}

代码解读

这段代码是一个用Java编写的图(Graph)数据结构的实现。下面是对这段代码的逐行解读,可以帮助你向其他人详细介绍这个程序:

类定义

public class myGraph

这行定义了一个名为 myGraph 的类,用于表示一个无向图。

成员变量

private final int V;   // 图的顶点数
private int E;         // 图的边数
private myBag<Integer>[] adj; // 邻接表数组
private static final String NEWLINE = System.getProperty("line.separator"); // 系统换行符
  • V 是图的顶点数,定义为 final 因为一旦图被创建顶点数是不变的。
  • E 是图的边数。
  • adj 是一个数组,每个索引处的元素是一个 myBag<Integer> 类型,用来存储与每个顶点相邻的顶点列表,实现邻接表。
  • NEWLINE 是系统相关的换行符,用于输出。

构造方法

public myGraph(int V

这是一个构造方法,接受一个整数 V 作为参数,初始化一个有 V 个顶点但没有边的图。

this.V = V; this.E = 0;
adj = (myBag<Integer>[]) new myBag[V];
for (int v = 0; v < V; v++) {adj[v] = new myBag<Integer>();
}
  • 初始化顶点数 V 和边数 E
  • 创建邻接表数组,每个顶点对应一个新的空 myBag 对象。

从输入流构造图

public myGraph(In in)

这个构造方法从输入流 in 构建图。首先读取顶点数和边数,然后读取每一条边的两个顶点,并调用 addEdge 方法添加边。

this(in.readInt()); // 初始化图的顶点
int E = in.readInt(); // 读取边数
for (int i = 0; i < E; i++) {int v = in.readInt(); // 读取一条边的起点int w = in.readInt(); // 读取一条边的终点addEdge(v, w); // 添加边
}

方法定义

public int V() { return V; }
public int E() { return E; }

这两个方法分别返回图的顶点数和边数。

public void addEdge(int v, int w)

此方法用于添加一条连接顶点 vw 的边,并更新邻接表和边数。

adj[v].add(w);
adj[w].add(v);
E++;
  • 在顶点 vw 的邻接表中互相添加对方。
  • 边数 E 自增。
public Iterable<Integer> adj(int v)
{ return adj[v]; }

这个方法返回顶点 v 的邻接顶点列表。

toString 方法

public String toString() {StringBuilder s = new StringBuilder();s.append(V + " vertices, " + E + " edges " + NEWLINE);for (int v = 0; v < V; v++) {s.append(v + ": ");for (int w : adj[v]) {s.append(w + " ");}s.append(NEWLINE);}return s.toString();
}

这个方法返回图的字符串表示形式,包含所有顶点和它们的邻接顶点。

main 方法

public static void main(String[] args) {In in = new In(args[0]);myGraph G = new myGraph(in);StdOut.println(G);
}

main 方法从文件读取图数据,创建 myGraph 实例,并打印图的内容。

这段代码完整地展示了如何在Java中实现一个简单的无向图数据结构,并提供了读取图数据

实验

编译

javac myGraph.java

导入实验数据

java myGraph data\tinyG.txt
13 vertices, 13 edges 
0: 6 2 1 5 
1: 0 
2: 0 
3: 5 4 
4: 5 6 3 
5: 3 4 0 
6: 0 4 
7: 8
8: 7
9: 11 10 12
10: 9
11: 9 12
12: 11 9

参考资料

算法(第4版)人民邮电出版社

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/4039.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

python——re库

Python的re库是用于处理正则表达式的标准库&#xff0c;正则表达式是一种强大而灵活的文本处理工具&#xff0c;能够帮助你执行复杂的字符串匹配和替换操作。下面是一些基本的API及其使用场景和示例&#xff1a; 1. re.compile(pattern[, flags]) 功能&#xff1a;编译正则表…

架构师系列- JVM(三)- 类加载

通过字节码&#xff0c;我们了解了class文件的结构 通过运行数据区&#xff0c;我们了解了jvm内部的内存划分及结构 接下来&#xff0c;让我们看看&#xff0c;字节码怎么进入jvm的内存空间&#xff0c;各自进入那个空间&#xff0c;以及怎么跑起来。 4.1 加载 4.1.1 概述 …

【目标检测】YOLOv7 网络结构(与 YOLOv4,YOLOv5 对比)

YOLOv7 和 YOLOv4 Neck 与 Head 结构对比 其实 YOLOv7 的网络结构网上很多文章已经讲得很清除了&#xff0c;网络结构图也有非常多的版本可供选择&#xff0c;因为 YOLOv7 和 YOLOv4 是一个团队的作品&#xff0c;所以在网络结构方面&#xff0c; YOLOv7 和 YOLOv4 有很多相似…

用不了ChatGPT?快试试免费又强大的Anthropic Claude

一、Claude 简介 Anthropic 官方&#xff1a; https://www.anthropic.com/product Claude 是最近新开放的一款 AI 聊天机器人&#xff0c;是世界上最大的语言模型之一&#xff0c;比之前的一些模型如 GPT-3 要强大得多&#xff0c;因此 Claude 被认为是 ChatGPT 最有力的竞争…

每天一个数据分析题(二百八十五)——四分位差

四分位差是一组数据的上四分位数与下四分位数之差&#xff0c;下面选项错误的是 A. 四分位差受极端值的影响 B. 四分位差是一个局部指标&#xff0c;衡量了处于50%数据的离散程度 C. 四分位差越大&#xff0c;说明处于中间50%数据越分散 D. 顺序数据适合用四分位差来度量离…

软件开发职业发展:技能掌握、学习策略与市场适应性

软件开发职业发展&#xff1a;技能掌握、学习策略与市场适应性 首先提出一个问题&#xff1a; 现在学的语言什么的&#xff0c;哪个语言更好&#xff0c;或者是后端更主流什么&#xff1f; 编程语言技能与职业发展的关联性 编程语言的通用性 在大型科技公司&#xff0c;如华…

SpringBoot学习之Kafka发送消费消息入门实例(三十五)

使用Kafka之前需要先启动fKafka,如何下载安装启动kafka请先参考本篇文章的前两篇: 《SpringBoot学习之Kafka下载安装和启动【Windows版本】(三十四)》 《SpringBoot学习之Kafka下载安装和启动【Mac版本】(三十三)》 一、POM依赖 1、加入kafka依赖 2、我的整个POM代码…

算法-差分数组

差分数组&#xff1a;适用于对数字列表中某区间元素频繁加减。 原数组nums,根据nums构造一个差分数组diff,diff[i]就是nums[i] 与nums[i - 1]之差。 python: diff[0] nums[0] for i in range(1, len(nums)): diff[i] nums[i] - nums[i - 1] 如&#xff1a;nums[8, 6, 3,…

物联网的基本功能及五大核心技术——青创智通

工业物联网解决方案-工业IOT-青创智通 物联网基本功能 物联网的最基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”&#xff0c;其具备十大基本功能。 &#xff08;1&#xff09;在线监测&#xff1a;这是物联网最基本的功能&#xff0c;物联网业务一般以集中监测为主、控制为…

【深度学习】YOLOv5,烟雾和火焰,目标检测,防火检测,森林火焰检测

文章目录 数据收集和数据标注查看标注好的数据的脚本下载yolov5创建 dataset.yaml训练参数开始训练yolov5n训练训练后的权重下载gradio部署 数据收集和数据标注 搜集数据集2w张。 pip install labelme labelme 然后标注矩形框和类别。 下载数据请看这里&#xff1a; https:…

【Docker】Docker的网络与资源控制

Docker网络实现原理 Docker使用Linux桥接&#xff0c;在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)&#xff0c;Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址&#xff0c;称为Container-IP&#xff0c;同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内…

01数学建模 -线性规划

1.1线性规划–介绍 翻译翻译什么叫惊喜 1.2线性规划–原理 拉格朗日乘数法手算 最值化 f ( x , y ) , s . t . g ( x , y ) c , 引入参数 λ &#xff0c;有&#xff1a; F ( x , y , λ ) f ( x , y ) λ ( g ( x , y ) − c ) 再将其分别对 x , y , λ 求导&#xff0c…

Eureka 详解:构建高可用微服务架构

目录 引言 一.Eureka 简介 二.关键概念和组件 1.服务注册 2.服务发现 3.Eureka 服务器 4.服务注册表 5.续约 6.负载均衡 7.故障转移和容错 8.集群和复制 9.服务元数据 三.Eureka 的工作原理 四.Eureka 的优势 五.实例&#xff1a;使用 Eureka 的微服务架构 步骤…

K8s 使用 Ceph RBD 作为后端存储(静态供给、动态供给)

一、K8s 使用 Ceph RBD Ceph RBD&#xff08;Rados Block Device&#xff09;是 Ceph 存储集群中的一个重要组件&#xff0c;它提供了块级别的存储访问。RBD 允许用户创建虚拟块设备&#xff0c;并将其映射到客户端系统中&#xff0c;就像本地磁盘一样使用。 首先所有 k8s 节…

android 获取手机号码

在Android应用中获取用户手机号码是一个敏感操作&#xff0c;通常涉及到用户的隐私和安全问题。因此&#xff0c;从Android 6.0&#xff08;API 级别 23&#xff09;开始&#xff0c;访问电话号码等敏感信息需要用户的明确授权。即使有了授权&#xff0c;直接从设备上获取手机号…

电脑安装双系统

在一台电脑上安装Linux和Windows的双系统可以让你在同一硬件上运行两种操作系统。以下是安装Linux和Windows双系统的一般步骤&#xff1a; 步骤1: 备份数据 在进行任何操作系统安装或重大更改之前&#xff0c;首先备份你的重要数据&#xff0c;以防万一出现问题。 步骤2: 准…

The C programming language (second edition,KR) exercise(CHAPTER 4)

E x c e r c i s e 4 − 1 Excercise\quad 4-1 Excercise4−1&#xff1a; #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> int strindex(char s[],char t[]); int strrindex(char s[],char t[]);int main(void) {char s[100]"qwoulddf…

【iOS】类与对象底层探索

文章目录 前言一、编译源码二、探索对象本质三、objc_setProperty 源码探索四、类 & 类结构分析isa指针是什么类的分析元类元类的说明 五、著名的isa走位 & 继承关系图六、objc_class & objc_objectobjc_class结构superClassbitsclass_rw_tclass_ro_tro与rw的区别c…

探索光纤通信核心:光分路器光衰深度解析

光分路器是光纤通信系统中的一种关键组件&#xff0c;它能够将输入的光信号分配到多个输出端口。在光分路器中&#xff0c;光衰是指光信号在传输过程中从输入端口到输出端口的损耗。光衰的大小直接影响到光纤通信系统的性能和稳定性。因此&#xff0c;正确计算和测量光分路器的…

03-JAVA设计模式

设计模式GOF23 GOF23是指由设计模式经典名著《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》&#xff08;中译本名为《设计模式——可复用面向对象软件的基础》&#xff09;的四位作者Erich Gamma、Richard Helm、Ralph Johnson、以及John Vlissides提出…