我的Java图形实现需要一些建议

Question

我想实现一些图形算法，这就是为什么我要创建一种图形框架的原因。 到目前为止，我通过以下课程非常容易地实现了有向图 。

class Vertex {
    String id;
    String name;
}


class Edge {
    String id;
    Vertex source;
    Vertex destination;
    int weight;
}

class Graph {
     List<Vertex> vertexes;
     List<Edge> edges; }

测试时，我创建：

Edge edge = new Edge(id, source_node, destination_node, weight)

在有向图中，这是完全可以的。 但是在无向图中 ; 我必须这样写； 假设我们有2个节点，分别是A，B，并且它们之间的权重是10。因此，由于无向图的结构，我不得不放置两个边；

Edge e1 = new Edge(id1, A, B, 10)
Edge e2 = new Edge(id2, B, A, 10)

这种类型的边缘创建效率低下且穷举。

因此，如何修改代码，这样我就不必在两个节点之间放置两个无向图的边。 将无向图类型集成到我的代码中的最佳方法是什么？

谢谢你的时间。

Answer 1

最近我碰到了一个有趣的Java API，称为Tinkerpop的 Blueprints ，您可以使用它，或者着眼于获得有关如何实现自己的图形框架的一些想法。

我正在开发一个利用JSON的图形框架。 这是由于图的可变性。 图论中的算法倾向于将数据添加到其他算法使用的图上。 Ergo尝试具体描述图形具有固有的缺陷。

Answer 2

自然的解决方案是使边缘的方向成为属性。 创建一个枚举：

public enum EdgeType {
     Undirected,
     From1to2,
     From2to1,
     Cyclic
}

然后向您的Edge类添加一个属性：

public EdgeType enumEdgeType;

在进行遍历和其他操作时，可以使用switch语句来处理4种不同的情况。 我的经验是，这种方法最简单，最有效。

Answer 3

我将不同意现有的答案...

通常，在代码中表示图形时，出于效率方面的考虑，您不希望将边存储为一个大列表，甚​​至根本不存储为对象。 您通常将需要使用邻接矩阵 （对于相对密集的图）或邻接列表 （对于相对稀疏的图）。 这使您可以轻松查找顶点的邻居，这通常是您在图形算法中使用的。 因此，通常在实现中，您需要的只是索引数组或Vertex对象集或列表。

在无向图中，您将边(i,j)以及(j,i)到数据结构中。 在有向图中，您只需添加其中一个即可。

Answer 4

根据要实现的图形算法，您将需要不同的图形表示，因此您将必须能够使用其中的几种。 大多数算法使用邻域列表，而在代码中使用边列表。

您真的不必担心边缘创建。 在大多数情况下，与实际算法相比可以忽略不计。 现在，根据您要尝试执行的操作，可能仅需要一条边，但是在大多数情况下，两条边都非常好且理智。

Answer 5

我将不同意关于蓝图的答案。 这个库周围有很多炒作，除了图形实现抽象的出色功能之外，图形算法（熔炉）程序包中绝对没有实现任何东西，从而使复杂的堆栈完全无用。

当我说什么都没实现时，那实际上什么也没做（请看这里 ），并且回购已经有一段时间没有更新了，因此您可以认为它已经死了。 如果您想使用

我的2美分，使用经验丰富的图形框架： Jgrapht 。 我将其用于几个研究项目，实现了20个标准（和一些非平凡的） 图形算法 。 因此，您无需重新发明轮子。 它还支持大量图形类型 。

避免大肆宣传，寻求可行的解决方案。