java无向图代码实例_Java 图示例 · JavaTutorialNetwork 中文系列教程 · 看云
# Java 圖示例
> 原文： [https://javatutorial.net/graphs-java-example](https://javatutorial.net/graphs-java-example)
圖通常由頂點和弧線組成。 有時，它們也稱為節點(而不是頂點)和邊(而不是弧)。 為了本教程的緣故，我將使用節點和邊作為參考。
圖通常看起來像這樣：
圖可視化
在許多情況下，節點和邊被分配了值。 一個非常有用的圖的著名示例是，當節點代表城市并且邊沿代表這兩個節點(或與此有關的城市)之間的距離時。 這樣的例子可以在下面看到：
從上圖判斷，很容易理解它代表什么，也很容易閱讀。 芝加哥到紐約的距離是 791.5 英里，紐約和華盛頓特區的距離是 227.1 英里。
這只是一個簡單的示例，說明如何使用圖很有用，但是還有更多示例。
圖的其他有用示例可能是表示家譜，facebook 聯系人，甚至是旅行路線。
## 無向圖
當圖無向時，這意味著可以在兩個方向上遍歷邊。
無向圖
## 有向圖
定向圖時，這意味著只能沿其“指向”的方向遍歷這些邊。
有向圖
## Java 中的圖實現
`Node.java`
```java
import java.util.*;
public class Node {
private int id;
private List neighbours = new ArrayList();
public int getNodeId() {
return this.id;
}
public void addNeighbour(Edge e) {
if(this.neighbours.contains(e)) {
System.out.println("This edge has already been used for this node.");
} else {
System.out.println("Successfully added " + e);
this.neighbours.add(e);
}
}
public void getNeighbours() {
System.out.println("List of all edges that node " + this.id +" has: ");
System.out.println("=================================");
for (int i = 0; i < this.neighbours.size(); i++ ){
System.out.println("ID of Edge: " + neighbours.get(i).getId() + "\nID of the first node: " + neighbours.get(i).getIdOfStartNode() +
"\nID of the second node: " + neighbours.get(i).getIdOfEndNode());
System.out.println();
}
System.out.println(neighbours);
}
public Node(int id) {
this.id = id;
}
}
```
`Node.java`有 3 個方法和 1 個構造函數。
`getNodeId()`僅返回每個節點的 ID。
`addNeighbour(Edge e)`通過邊創建連接，該邊作為參數傳遞到另一個節點。 這是通過將指定的邊添加到`Node`類的邊列表中來完成的。 **注意**，存在一個`if`條件，用于檢查此節點的當前邊中是否已經存在指定的邊`e`。
`getNeighbours()`僅用于顯示目的。 查看**輸出**，以查看此方法顯示信息的精確程度。
構造函數將`id`作為參數。
`Edge.java`
```java
public class Edge {
private Node start;
private Node end;
private double weight;
private int id;
public int getId() {
return this.id;
}
public Node getStart() {
return this.start;
}
public int getIdOfStartNode() {
return this.start.getNodeId();
}
public Node getEnd() {
return this.end;
}
public int getIdOfEndNode() {
return this.end.getNodeId();
}
public double getWeight() {
return this.weight;
}
public Edge(Node s, Node e, double w, int id) {
this.start = s;
this.end = e;
this.weight = w;
this.id = id;
}
}
```
`Edge.java`有 6 個方法和 1 個構造函數。
`getId()`僅返回當前邊的 ID。
`getStart()`返回邊從其開始的`Node`對象。
`getIdOfStartNode()`返回邊從其開始的`Node`對象的 ID。
`getEnd()`返回邊“停止”在的`Node`對象。
`getIdOfEndNode()`返回邊“停止”在的`Node`對象的 ID。
`getWeight()`獲取當前`Node`對象的權重。
`Edge`構造函數采用 4 個參數，并使用它們初始化構造函數。
`Graph.java`
```java
import java.util.*;
public class Graph {
private List nodes = new ArrayList();
private int numberOfNodes = 0;
public boolean checkForAvailability() { // will be used in Main.java
return this.numberOfNodes > 1;
}
public void createNode(Node node) {
this.nodes.add(node);
this.numberOfNodes++; // a node has been added
}
public int getNumberOfNodes() {
return this.numberOfNodes;
}
}
```
`Graph.java`只有 3 個方法，沒有構造函數。
`checkForAvailability()`檢查是否有多個節點。 如果節點數不超過 1 個，則無法建立連接，因為節點本身不能具有優勢。 它**必須**與另一個節點建立連接。
`createNode(Node node)`接受類型為`Node`的參數，并將該節點添加到節點`List`中。 添加節點后，當前圖會將節點數增加 1。這樣，我們就可以在某個時候將`checkForAvailability()`方法評估為`true`。
`getNumberOfNodes()`返回節點數。
`Main.java`
```java
public class Main {
public static void main(String args[]) {
Graph graph = new Graph();
Node node1 = new Node(1); // create a new node that contains id of 1
Node node2 = new Node(2); // create a new node that contains id of 2
Node node3 = new Node(3); // create a new node that contains id of 3
graph.createNode(node1); // numberOfNodes should increment by 1
graph.createNode(node2); // numberOfNodes should increment by 1
graph.createNode(node3); // numberOfNodes should increment by 1
Edge e12 = new Edge(node1, node2, 5, 1); // create an edge that connects node1 to node2 and contains weight of 5
Edge e13 = new Edge(node1, node3, 10, 2); // create an edge that connects node1 to node3 and contains weight of 10
if (graph.checkForAvailability()) {
// two nodes can be connected via edge
node1.addNeighbour(e12); // connect 1 and 2 (nodes)
node1.addNeighbour(e13);
node1.getNeighbours();
} else {
System.out.println("There are less than 2 nodes. Add more to connect.");
}
}
}
```
`Main.java`只有一個`main`方法。
在`main`方法中創建一個圖。 之后，將創建 3 個`Node`實例。 然后，使用`createNode(Node node)`方法將這些`Node`實例添加到圖中。 之后，將創建 2 個`Edge`實例。 第一個將節點 1 連接到節點 2。第二個將節點 1 連接到節點 3。
此后，存在一個`if`條件，該條件檢查節點數是否大于 1，如果超過，則將`Neighbour`添加??到`node1`。 (`e12`是連接`node1`和`node2`的邊。)(`e13`是連接`node1`和`node3`的邊)。
**輸出**
```java
Successfully added Edge@15db9742
Successfully added Edge@6d06d69c
List of all edges that node 1 has:
=================================
ID of Edge: 1
ID of the first node: 1
ID of the second node: 2
ID of Edge: 2
ID of the first node: 1
ID of the second node: 3
[Edge@15db9742, Edge@6d06d69c]
```
**可視化以上輸出**：
**問題**：是上述程序生成的**無向**還是**有向**圖？ 如果它生成未定義的**圖**，您可以修改 API 來生成**定向的**圖嗎？ 如果生成**有向**圖，您是否可以修改 API 以生成**無向**？
**答案**：上面的圖產生一個**定向的**圖，因為顧名思義，弧線“指向”某個位置。 要使其成為**無向**，您只需刪除圓弧的“箭頭”，然后將其作為一條簡單的線即可。 就像下面的圖片代表**無向**圖一樣。
《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀總結
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