package graph;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;
public class BFSAL {
static final int MaxVnum = 100; // 顶点数最大值
// 访问标志数组,其初值为"false"
static Boolean visited[] = new Boolean[MaxVnum];
static {
for (int i = 0; i < visited.length; i++) {
visited[i] = false;
}
}
static int locatevex(BFSAL.ALGraph G, char x) {
for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) // 查找顶点信息的下标
if (x == G.Vex[i].data)
return i;
return -1; // 没找到
}
// 插入一条边
static void insertedge(BFSAL.ALGraph G, int i, int j) {
graph.AdjNode s = new graph.AdjNode();
s.v = j;
s.next = G.Vex[i].first;
G.Vex[i].first = s;
}
// 创建有向图邻接表
static void CreateALGraph(BFSAL.ALGraph G) {
int i, j;
char u, v;
System.out.println("请输入顶点数和边数:");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
G.vexnum = scanner.nextInt();
G.edgenum = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入顶点信息:");
for (i = 0; i < G.vexnum; i++)//输入顶点信息,存入顶点信息数组
G.Vex[i].data = scanner.next().charAt(0);
for (i = 0; i < G.vexnum; i++)
G.Vex[i].first = null;
System.out.println("请依次输入每条边的两个顶点u,v");
while (G.edgenum-- > 0) {
u = scanner.next().charAt(0);
v = scanner.next().charAt(0);
i = locatevex(G, u); // 查找顶点 u 的存储下标
j = locatevex(G, v); // 查找顶点 v 的存储下标
if (i != -1 && j != -1)
insertedge(G, i, j);
else {
System.out.println("输入顶点信息错!请重新输入!");
G.edgenum++; // 本次输入不算
}
}
}
// 输出邻接表
static void printg(BFSAL.ALGraph G) {
System.out.println("----------邻接表如下:----------");
for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) {
graph.AdjNode t = G.Vex[i].first;
System.out.print(G.Vex[i].data + ": ");
while (t != null) {
System.out.print("[" + t.v + "]\t");
t = t.next;
}
System.out.println();
}
}
// 基于邻接表的广度优先遍历
static void BFS_AL(ALGraph G, int v) {
int u, w;
graph.AdjNode p;
// 创建一个普通队列(先进先出),里面存放int类型
Queue<Integer> Q = new LinkedList<>();
System.out.println(G.Vex[v].data + "\t");
visited[v] = true;
Q.add(v); // 源点 v 入队
// 如果队列不空
while (!Q.isEmpty()) {
u = Q.peek(); // 取出队头元素赋值给u
Q.poll(); // 队头元素出队
p = G.Vex[u].first;
while (p != null) { // 依次检查u的所有邻接点
w = p.v; // w 为 u 的邻接点
if (!visited[w]) { // w 未被访问
System.out.println(G.Vex[w].data + "\t");
visited[w] = true;
Q.add(w);
}
p = p.next;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
BFSAL.ALGraph G = new BFSAL.ALGraph();
for (int i = 0; i < G.Vex.length; i++) {
G.Vex[i] = new graph.VexNode();
}
CreateALGraph(G); // 创建有向图邻接表
printg(G); // 输出邻接表
System.out.println("请输入遍历图的起始点:");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
char c = scanner.next().charAt(0);
int v = locatevex(G, c);//查找顶点u的存储下标
if (v != -1) {
System.out.println("广度优先搜索遍历图结果:");
BFS_AL(G, v);
} else
System.out.println("输入顶点信息错!请重新输入!");
}
// 定义邻接点类型
static class AdjNode {
int v; // 邻接点下标
graph.AdjNode next; // 指向下一个邻接点
}
// 定义顶点类型
static class VexNode {
char data; // VexType为顶点的数据类型,根据需要定义
graph.AdjNode first; // 指向第一个邻接点
}
// 定义邻接表类型
static class ALGraph {
graph.VexNode Vex[] = new graph.VexNode[CreateALGraph.MaxVnum];
int vexnum; // 顶点数
int edgenum; // 边数
}
}
绿色为输入,白色为输出
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