java如何构建一个邻接表

在Java中构建一个邻接表主要依赖数据结构和对象导向编程的知识。邻接表是一种用于表示图的数据结构，它由一个包含所有顶点的列表和一个包含每个顶点的邻居的列表组成。在Java中，你可以使用数组、ArrayList、LinkedList或HashMap等数据结构来构建邻接表。这里，我将以使用ArrayList和HashMap为例，详细介绍如何在Java中构建一个邻接表。

I. 使用ARRAYLIST构建邻接表

定义图的顶点

在开始构建邻接表之前，我们首先需要定义图的顶点。在Java中，我们可以通过创建一个新的类来实现这一点。例如，我们可以创建一个名为“Vertex”的类，该类有一个名为“name”的字符串变量来存储顶点的名称。

public class Vertex {
    String name;
    Vertex(String name) {
        this.name = name;
    }
}

构建邻接表

在定义了图的顶点之后，我们可以开始构建邻接表了。在Java中，我们可以使用ArrayList来实现这一点。具体做法是，为每个顶点创建一个ArrayList，然后将与该顶点相邻的所有顶点添加到这个ArrayList中。

public class Graph {
    private Map<Vertex, List<Vertex>> adjVertices;
    Graph() {
        this.adjVertices = new HashMap<Vertex, List<Vertex>>();
    }
    void addVertex(String name) {
        adjVertices.putIfAbsent(new Vertex(name), new ArrayList<>());
    }
    void removeVertex(String name) {
        Vertex v = new Vertex(name);
        adjVertices.values().stream().forEach(e -> e.remove(v));
        adjVertices.remove(new Vertex(name));
    }
    void addEdge(String name1, String name2) {
        Vertex v1 = new Vertex(name1);
        Vertex v2 = new Vertex(name2);
        adjVertices.get(v1).add(v2);
        adjVertices.get(v2).add(v1);
    }
    void removeEdge(String name1, String name2) {
        Vertex v1 = new Vertex(name1);
        Vertex v2 = new Vertex(name2);
        List<Vertex> eV1 = adjVertices.get(v1);
        List<Vertex> eV2 = adjVertices.get(v2);
        if (eV1 != null)
            eV1.remove(v2);
        if (eV2 != null)
            eV2.remove(v1);
    }
    List<Vertex> getAdjVertices(String name) {
        return adjVertices.get(new Vertex(name));
    }
}

这就是使用ArrayList在Java中构建邻接表的方法。通过这种方法，我们可以非常容易地添加、删除顶点和边，以及获取任何顶点的所有邻居。

II. 使用HASHMAP构建邻接表

虽然ArrayList是一种非常便利的数据结构，但在某些情况下，使用HashMap可能会更加高效。例如，当我们需要频繁地查找顶点的邻居时，使用HashMap可以在常数时间内完成这个任务。

定义图的顶点

在HashMap中构建邻接表的方法与在ArrayList中的方法非常相似。首先，我们需要定义图的顶点。这可以通过创建一个新的类来实现。

public class Vertex {
    String name;
    Vertex(String name) {
        this.name = name;
    }
}

构建邻接表

在定义了图的顶点之后，我们可以开始构建邻接表了。在Java中，我们可以使用HashMap来实现这一点。具体做法是，为每个顶点创建一个HashMap，然后将与该顶点相邻的所有顶点以及它们之间的边的权重添加到这个HashMap中。

public class Graph {
    private Map<Vertex, Map<Vertex, Integer>> adjVertices;
    Graph() {
        this.adjVertices = new HashMap<Vertex, Map<Vertex, Integer>>();
    }
    void addVertex(String name) {
        adjVertices.putIfAbsent(new Vertex(name), new HashMap<>());
    }
    void removeVertex(String name) {
        Vertex v = new Vertex(name);
        adjVertices.values().stream().forEach(e -> e.remove(v));
        adjVertices.remove(new Vertex(name));
    }
    void addEdge(String name1, String name2, int weight) {
        Vertex v1 = new Vertex(name1);
        Vertex v2 = new Vertex(name2);
        adjVertices.get(v1).put(v2, weight);
        adjVertices.get(v2).put(v1, weight);
    }
    void removeEdge(String name1, String name2) {
        Vertex v1 = new Vertex(name1);
        Vertex v2 = new Vertex(name2);
        Map<Vertex, Integer> eV1 = adjVertices.get(v1);
        Map<Vertex, Integer> eV2 = adjVertices.get(v2);
        if (eV1 != null)
            eV1.remove(v2);
        if (eV2 != null)
            eV2.remove(v1);
    }
    Map<Vertex, Integer> getAdjVertices(String name) {
        return adjVertices.get(new Vertex(name));
    }
}

这就是使用HashMap在Java中构建邻接表的方法。通过这种方法，我们可以非常容易地添加、删除顶点和边，以及获取任何顶点的所有邻居和它们之间的边的权重。

总的来说，无论你选择使用哪种数据结构，关键在于理解邻接表的基本概念，以及如何在Java中实现它。在实践中，你可能需要根据具体的需求和情况，选择最适合的数据结构和方法。

java如何构建一个邻接表

I. 使用ARRAYLIST构建邻接表

II. 使用HASHMAP构建邻接表

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