图

什么是图？
图是一种复杂的非线性结构。

在图形结构中，节点之间的关系是任意的，图中任意两个数据元素之间都有可能相关。

也就是相互之间都可能有联系的一个关系网

图的表示

表示图有2个方法：邻接矩阵和邻接表

无向图表示

邻接矩阵

邻接表

有向图表示

邻接表

邻接表适合稀疏图，邻接矩阵适合稠密图

这是稀疏图，因为它并不是每个点都能与其他点构成关系，密度不够

稠密图或完全图，每个点之间几乎都构成关系

邻接矩阵的方式

//稠密图
//邻接矩阵方法
public class DenseGraph {
    private int n;  // 节点数
    private int m;  // 边数
    private boolean directed;//是否为有向图
    private boolean[][] g;//图的具体数据

    public DenseGraph(int n , boolean directed){
        assert n >= 0;//断言函数（用于强制必须有节点）
        this.n = n;
        this.m = m;//初始化没有边
        this.directed = directed;

        // g初始化为n*n的布尔矩阵, 每一个g[i][j]均为false, 表示没有任和边
        // false为boolean型变量的默认值
        g = new boolean[n][n];
    }

    public int V(){
        return n;//返回节点个数
    }

    public int E(){
        return m;//返回边的个数
    }

    //向图添加边
    //v,w是分别不同的顶点
    public void addEdge(int v,int w){
        assert v >=0 && v < n;//相对应边数小于节点数
        assert w >=0 && w < n;//相对应边数小于节点数

        if (hasEdge(v,w)){
            return;
        }

        g[v][w] = true;
        if (!directed){
            g[w][v]=true;
        }
        m++;
    }

    // 验证图中是否有从v到w的边
    boolean hasEdge( int v , int w ){
        assert v >= 0 && v < n ;//相对应边数小于节点数
        assert w >= 0 && w < n ;//相对应边数小于节点数
        return g[v][w];//判断边是否存在
    }
}

邻接表方式

Vector 类实现了一个动态数组。和 ArrayList 很相似，
但是两者是不同的：
1、Vector 是同步访问的。
2、Vector 包含了许多传统的方法，这些方法不属于集合框架。
Vector 主要用在事先不知道数组的大小，或者只是需要一个可以改变大小的数组的情况。

import java.util.Vector;

//稀疏图
//邻接表
public class SparseGraph {

    private int n;
    private int m;
    private boolean directed;

    private Vector[] g;

    public SparseGraph(int n,boolean directed){
        assert n >= 0;
        this.n = n;
        this.m = m;
        this.directed = directed;
        g = new Vector[n];//有n个边 所以有n个集合的数组
        for (int i = 0;i();//每个节点又有i个指向其他节点的值（划分为一个Vector）
        }
    }
    public int V(){ return n;} // 返回节点个数
    public int E(){ return m;} // 返回边的个数

    // 向图中添加一个边
    public void addEdge( int v, int w ){

        assert v >= 0 && v < n ;
        assert w >= 0 && w < n ;

        g[v].add(w);
        if( v != w && !directed )
            g[w].add(v);

        m ++;
    }

    // 验证图中是否有从v到w的边
    boolean hasEdge( int v , int w ){

        assert v >= 0 && v < n ;
        assert w >= 0 && w < n ;

        for( int i = 0 ; i < g[v].size() ; i ++ )
            if( g[v].elementAt(i) == w )
                return true;
        return false;
    }
}

遍历邻边

邻接矩阵需要O(n)的复杂度
而邻接表需要O(1)

图的遍历

深度优先遍历（从一个点不停地寻找下一个节点，直到最后）