图数据,有向图,给定起点和终点,返回所有可能到达的路径,java.

1.需求及实现目标

需求

图数据,有向图,给定起点和终点,返回所有可能到达的路径

实现目标

输入:图数据邻接表,起点,终点
输出:起点到终点所有可能的路径

举例关系图如上输入 start = A ,end = E
输出

我这边业务中最后需要将数据中所有的顶点单独取出,拼成前端G6需要的json,这里就只简单写个demo;

还有一些情况

上图有B 点这种环的情况 start = A ,end=H 的话, 需要将这个环也输出出来,即所有可能到达的路径.

2.代码实现

思路

使用图的遍历,从起点开始,查找终点.
只用广度遍历没实现明白.只能找一种路径.
只用深度遍历,想找所有可能的路径就需要深度的时候往回退,关系多了的时候巨慢.
两者结合
在广度遍历的时候,进行深度遍历,深度遍历只要能查到一种到达终点的方式便记录该顶点.

public class TestGraph {public static void main(String[] args) {Graph graph = new Graph();addData(graph);Map<String, List<Edge>> adjacencyList = graph.getAdjacencyList();String start = "A";String end = "E";List<Edge> re = findAllPathBFS(adjacencyList, start, end);for (Edge edge : re) {System.out.println(edge.getSource() + "-->" + edge.getDestination());}}//核心查找方法private static List<Edge> findAllPathBFS(Map<String, List<Edge>> adjacencyList, String start, String end) {List<Edge> re = new ArrayList<>();Queue<String> queue = new LinkedList<>();List<String> vz = new ArrayList<>();queue.offer(start);vz.add(start);while (!queue.isEmpty()) {String poll = queue.poll();List<Edge> edges = adjacencyList.get(poll);//防止到达终点继续广度遍历if (!poll.equals(end)){for (Edge edge : edges) {if (!vz.contains(edge.getDestination())) {queue.offer(edge.getDestination());vz.add(edge.getDestination());}if (findPathDFS(adjacencyList, edge.getDestination(), end)) {re.add(new Edge(poll, edge.getDestination()));}}}}return re;}private static boolean findPathDFS(Map<String, List<Edge>> adjacencyList, String start, String end) {return dfsStack(adjacencyList, start, end);}private static boolean dfsStack(Map<String, List<Edge>> adjacencyList, String start, String end) {Stack<String> data = new Stack<>();List<String> visited = new ArrayList<>();data.push(start);while (!data.isEmpty()) {String pop = data.pop();if (pop.equals(end)){return true;}if (!visited.contains(pop)) {visited.add(pop);for (Edge neighbor : adjacencyList.get(pop)) {if (!visited.contains(neighbor.getDestination())) {data.push(neighbor.getDestination());}}}}return false;}// 深度优先搜索递归函数private static boolean dfsD(Map<String, List<Edge>> adjacencyList, String start, String end, List<String> visited, boolean b) {visited.add(start);if (start.equals(end)) {b = true;} else {for (Edge neighbor : adjacencyList.get(start)) {if (!visited.contains(neighbor.getDestination())) {dfsD(adjacencyList, neighbor.getDestination(), end, visited, b);}}}visited.remove(start); // 重置当前顶点的访问状态return b;}private static void addData(Graph graph) {graph.addVertex("A");graph.addVertex("B");graph.addVertex("C");graph.addVertex("D");graph.addVertex("E");graph.addVertex("F");graph.addVertex("G");graph.addEdge("A", "B");graph.addEdge("A", "C");graph.addEdge("B", "D");graph.addEdge("C", "D");graph.addEdge("C", "E");graph.addEdge("D", "E");graph.addEdge("D", "F");graph.addEdge("F", "A"); // 添加一个环graph.addEdge("F", "G");}static class Graph {private int V; // 顶点数private Map<String, List<Edge>> adjacencyList; // 邻接表public Graph() {V = 0;adjacencyList = new HashMap<>();}// 添加顶点public void addVertex(String vertex) {adjacencyList.put(vertex, new ArrayList<>());V++;}// 添加边public void addEdge(String source, String destination) {Edge edge = new Edge(source, destination);adjacencyList.get(source).add(edge);}public int getV() {return V;}public Map<String, List<Edge>> getAdjacencyList() {return adjacencyList;}}static class Edge {private String source;private String destination;public Edge(String source, String destination) {this.source = source;this.destination = destination;}public String getSource() {return source;}public String getDestination() {return destination;}}
}

代码融合到业务中目前看实现的没啥问题,发出来也是看看有没有大佬帮忙指点一下,看看有没有错误,或者更好的方式.

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