我在 Java 中的 BFS 最短路径实现有什么问题

Question

import java.io.*;
import java.util.*;

class Graph
{
    private int V;   // No. of vertices
    private LinkedList<Integer> adj[]; //Adjacency Lists
    private LinkedList<Integer> path[];


    Graph(int v)
    {
        V = v;
        adj = new LinkedList[v];
        for (int i=0; i<v; ++i)
            adj[i] = new LinkedList();
        path = new LinkedList[v];
        for(int i=0;i<v;++i)
            adj[i]=new LinkedList();
    }


    void addEdge(int v,int w)
    {
        adj[v].add(w);
    }

    // prints BFS traversal from a given source s
    void BFS(int s,int d)
    {
        boolean visited[] = new boolean[V];
        LinkedList<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();


        visited[s]=true;
        queue.add(s);
        path[s].addLast(s);
        while (queue.size() != 0)
        {

            s = queue.poll();
            //System.out.print(s+" ");


            Iterator<Integer> i = adj[s].listIterator();
            while (i.hasNext())
            {
                int n = i.next();
                if (!visited[n])
                {
                    visited[n] = true;
                    queue.add(n);
                    path[n]=path[s];
                    path[n].addLast(n);
                }
            }
        }

        System.out.print("Following is the path from source to destination\n");
        while(path[d].size()!=0)
        {
            int xyz=path[d].getFirst();
            path[d].poll();
            System.out.print(xyz+" ");
        }
    }

    // Driver method to
    public static void main(String args[])
    {
        Graph g = new Graph(4);

        g.addEdge(0, 1);
        g.addEdge(0, 2);
        g.addEdge(1, 2);
        g.addEdge(2, 0);
        g.addEdge(2, 3);
        g.addEdge(3, 3);

        System.out.println("Following is the desired path\n");

        g.BFS(2,3);
    }
}

我需要获得节点 2 和 3 之间的最短路径。

Answer 1

您正试图将一个元素添加到一个为空的链表中。 您需要在索引 s 处初始化链表，然后才能添加到它。

path[s] = new LinkedList();
path[s].addLast(s);

此外，您的代码失败是因为您在设置 path[n] 的值时没有克隆路径数组：

path[n]=path[s];

您需要将其更改为：

path[n]= (LinkedList) path[s].clone();

这样 n 的列表将不会保留对 s 列表的引用。 目前，引用被保留，因此每当您向 n 的列表中添加内容时，该内容也将添加到 s。

Answer 2

由于没有信息究竟是什么行为不符合预期，因此很难说出错误是什么。 但是我看到代码有两个问题：

首先，您不初始化path的元素。 相反，在构造函数中，您将adj的元素初始化两次。 所以，你应该替换说的行之一

for(int i=0; i<v; ++i)
     adj[i] = new LinkedList();

和

for(int i=0; i<v; ++i)
     path[i] = new LinkedList();

或者您可以删除这两行，就像您现在看到的那样：

第二个问题是你将path的不同元素设置为对另一个 LinkedList 的引用并对其进行编辑：

path[n] = path[s];
path[n].addLast(n);

这导致path每个元素都使用具有相同元素的相同 LinkedList。 相反，您应该创建一个包含相同元素的新 LinkedList：

path[n] = new LinkedList(path[s]);
path[n].addLast(n);

编辑：正如 Soggiorno 在他的回答中所说，在向它添加元素之前，您必须至少在BFS方法的开头初始化path[s] ：

path[s] = new LinkedList();
path[s].addLast(s);

当然，如果您对path所有元素进行初始化，则不需要。