一、JDK中沒有圖這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原因
Java Development Kit(JDK)是Java平臺的核心開發(fā)工具包,提供了許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,例如數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列、集合、映射、排序等。但是在JDK中并沒有直接提供圖這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖是由一些頂點(diǎn)和連接這些頂點(diǎn)的邊構(gòu)成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每個頂點(diǎn)都有一個少數(shù)的標(biāo)識符,而邊連接了不同的頂點(diǎn),描述它們之間的關(guān)系。圖可以用于描述許多實(shí)際問題,例如社交網(wǎng)絡(luò)、路線規(guī)劃、電路設(shè)計等。由于圖的復(fù)雜性,它不像其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)那樣容易實(shí)現(xiàn)和使用,因此在JDK中沒有直接提供圖這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
實(shí)現(xiàn)圖的方法 盡管JDK中沒有提供圖這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),但我們可以使用其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)圖。以下是幾種常用的方法:
(1)鄰接矩陣 鄰接矩陣是一種二維數(shù)組,用于表示頂點(diǎn)之間的關(guān)系。它的行和列表示頂點(diǎn),而數(shù)組元素表示頂點(diǎn)之間的邊。當(dāng)頂點(diǎn)i和頂點(diǎn)j之間有邊時,鄰接矩陣中的a[i][j]為1,否則為0。這種實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是可以快速判斷任意兩個頂點(diǎn)之間是否有邊,但是由于矩陣的空間開銷較大,不適用于存儲大型圖。
(2)鄰接表 鄰接表是一種鏈表數(shù)組,用于表示每個頂點(diǎn)連接的其他頂點(diǎn)。鄰接表中的每個元素表示一個頂點(diǎn),它包含一個鏈表,鏈表中的每個節(jié)點(diǎn)表示與該頂點(diǎn)相鄰的其他頂點(diǎn)。這種實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是可以高效地存儲大型圖,但是需要對鏈表進(jìn)行遍歷,不適用于快速查找任意兩個頂點(diǎn)之間的關(guān)系。
(3)關(guān)聯(lián)數(shù)組 關(guān)聯(lián)數(shù)組是一種鍵值對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用于表示每個頂點(diǎn)和其相鄰的其他頂點(diǎn)。它將每個頂點(diǎn)表示為一個鍵,將與該頂點(diǎn)相鄰的其他頂點(diǎn)表示為一個值。這種實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是可以快速查找任意兩個頂點(diǎn)之間的關(guān)系,但是由于需要維護(hù)兩個關(guān)聯(lián)數(shù)組,空間開銷較大。
(4)其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 除了上述常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之外,還可以使用其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)圖,例如樹、堆、哈希表等。