17.1：图的描述

1：邻接表法表示图

2：矩阵表法表示图

自己到自己的距离是0，a到b的距离是3，c到a的距离是7，a到c的距离是正无穷。a到f没有直接的边，那距离就是正无穷。

3：点结构

package algorithmbasic.class17;

import java.util.ArrayList;

//点结构的描述
public class Node {
    
    
    /**
     * 属性
     */
    //该点的数值大小
    public int value;
    //有几个边直接进入该点
    public int in;
    //有几个边直接从该点出去
    public int out;
    //该点的邻居节点是谁
    public ArrayList<Node> nexts;
    //该点直接出去的边是谁
    public ArrayList<Edge> edges;

    /**
     * 构造器
     */
    public Node(int value) {
    
    
        this.value = value;
        this.in = 0;
        this.out = 0;
        this.nexts = new ArrayList<>();
        this.edges = new ArrayList<>();
    }
}

4：边结构

package algorithmbasic.class17;

public class Edge {
    
    
    /**
     * 属性
     */
    //权重
    public int weight;
    //起始节点
    public Node from;
    //终止节点
    public Node to;

    /**
     * 构造器
     */
    public Edge(int weight, Node from, Node to) {
    
    
        this.weight = weight;
        this.from = from;
        this.to = to;
    }
}

5：图结构

package algorithmbasic.class17;

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;

//图结构
public class Graph {
    
    
    /**
     * 属性
     */
    HashMap<Integer, Node> nodes;
    HashSet<Edge> edges;

    /**
     * 构造器
     */
    public Graph() {
    
    
        this.nodes = new HashMap<>();
        this.edges = new HashSet<>();
    }
}

6：接口转化器

package algorithmbasic.class17;

//接口转化器
//将一些特殊结构图的表示方法转化成我们熟悉的图的表示方法。
public class GraphGenerator {
    
    
    // matrix 所有的边。
    // N*3 的矩阵。
    // [weight, from节点上面的值，to节点上面的值]。
    //
    // [ 5 , 0 , 7] -> 0号节点指向7号节点，边的权重大小是5。
    // [ 3 , 0,  1] -> 0号节点指向1号节点，边的权重大小是3。
    //
    public static Graph createGraph(int[][] matrix) {
    
    
        Graph graph = new Graph();
        //遍历每一条边。
        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
    
    
            //起始值
            int fromValue = matrix[i][1];
            //终点值
            int toValue = matrix[i][2];
            //边的权重
            int edgeWeight = matrix[i][0];
            //如果没有一个节点的值是fromValue，那就创建这个节点。
            if (!graph.nodes.containsKey(fromValue)) {
    
    
                graph.nodes.put(fromValue, new Node(fromValue));
            }
            if (!graph.nodes.containsKey(toValue)) {
    
    
                graph.nodes.put(toValue, new Node(toValue));
            }
            //拿到这条边的起始节点与终止接点。
            Node formNode = graph.nodes.get(fromValue);
            Node toNode = graph.nodes.get(toValue);
            //创建这条边。
            Edge edge = new Edge(edgeWeight, formNode, toNode);
            graph.edges.add(edge);

            //编辑formNode的in , out , nexts, edgs
            formNode.out++;
            formNode.nexts.add(toNode);
            formNode.edges.add(edge);

            //编辑toNode的in out nexts edges
            toNode.in++;
        }
        return graph;
    }
}