完整代码示例-Java实现图的广度优先遍历(BFS)

代码示例

package DataStrcture.graphdemo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;

public class BFSDemo {
    /**
     * 1. 存储顶点的vertexs 集合
     * 2. 存储顶点之间边信息的 edges数组
     * 3. 标记是否访问过顶点对应索引的boolean数组 isVisited
     * 4. 顺序存储刚刚遍历过的顶点的索引的队列 queue(linkedlist集合实现)
     */
    ArrayList<String> vertexs; //存储图中的顶点;
    int[][] edges; //存储顶点之间的边信息

    boolean[] isVisited; //标记对应顶点的索引是否被访问
    LinkedList<Integer> queue; //存放刚被访问过的邻接结点

    int numOfEdges;

    //测试方法
    public static void main(String[] args) {
        String[] str = {"A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H"};
        BFSDemo bfs = new BFSDemo(str.length);
        for (String x : str) {
            bfs.addVertex(x);
        }
        bfs.addEdges(0, 2, 1);
        bfs.addEdges(0, 3, 1);
        bfs.addEdges(2, 3, 1);
        bfs.addEdges(2, 1, 1);
        bfs.addEdges(5, 6, 1);
        bfs.addEdges(5, 0, 1);
        bfs.addEdges(6, 4, 1);

        bfs.showGraph();
        bfs.bfsTraverse();
    }

    //构造器
    public BFSDemo(int n) {
        vertexs = new ArrayList<String>(n);
        edges = new int[n][n];
        isVisited = new boolean[n];
        queue = new LinkedList<Integer>();
    }

    //添加结点到集合中
    public void addVertex(String str) {
        vertexs.add(str);
    }
    //添加边

    /**
     * @param v1Index 顶点1的索引
     * @param v2Index 顶点2的索引
     * @param weight  顶点1,2之间边的关系, =1有边相连接, =0 无边连接;
     */
    public void addEdges(int v1Index, int v2Index, int weight) {
        edges[v1Index][v2Index] = weight;
        edges[v2Index][v1Index] = weight;
        numOfEdges += 1;
    }

    //以矩阵的形式反映出图
    public void showGraph() {
        System.out.println(" " + vertexs);

        for (int i = 0; i < edges[0].length; i++) {
            System.out.print((char) ('A' + i) + " ");
            for (int j = 0; j < edges.length; j++) {
                System.out.print(edges[i][j] + ", ");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();
    }

    //广度优先遍历BFS
    public void bfs(int vIndex) {
        //设置起始顶点为访问过, 并把它输出
        //这两条语句也是下面递归的出口哦
        isVisited[vIndex] = true;
        System.out.print(vertexs.get(vIndex) + "->");

        //输出起始顶点的所有的邻接结点, 并把这些节点的索引存放到队列中
        for (int i = 0; i < vertexs.size(); i++) {
            if (edges[vIndex][i] == 1 && !isVisited[i]) {
                String targetVertex = vertexs.get(i);
                isVisited[i] = true;
                queue.addLast(i);
            }
        }
        //上面的工作(起始顶点的邻接顶点)完成后, 从队首中取出这些邻接顶点,挨个进行递归的BFS
        while (queue.size() > 0) {
            bfs(queue.remove());

        }
    }

    public void bfsTraverse() {
        for (int i = 0; i < vertexs.size(); i++) {
            if (!isVisited[i]) {
                bfs(i);
            }
        }
    }
}

执行结果