java如何实现查找无向连通图中两点间所有路径的算法
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算法要求:
1. 在一个无向连通图中求出两个给定点之间的所有路径;
2. 在所得路径上不能含有环路或重复的点;
算法思想描述:
1. 整理节点间的关系,为每个节点建立一个集合,该集合中保存所有与该节点直接相连的节点(不包括该节点自身);
2. 定义两点一个为起始节点,另一个为终点,求解两者之间的所有路径的问题可以被分解为如下所述的子问题:对每一个与起始节点直接相连的节点,求解它到终点的所有路径(路径上不包括起始节点)得到一个路径集合,将这些路径集合相加就可以得到起始节点到终点的所有路径;依次类推就可以应用递归的思想,层层递归直到终点,若发现希望得到的一条路径,则转储并打印输出;若发现环路,或发现死路,则停止寻路并返回;
3. 用栈保存当前已经寻到的路径(不是完整路径)上的节点,在每一次寻到完整路径时弹出栈顶节点;而在遇到从栈顶节点无法继续向下寻路时也弹出该栈顶节点,从而实现回溯。
算法伪码(java描述):
public Stack stack = new Stack();/*临时保存路径节点的栈*/ public ArrayList sers = new ArrayList();/*存储路径的集合*/ public class Node/*表示一个节点以及和这个节点相连的所有节点*/ { public String name = null; public ArrayList relationNodes = new ArrayList(); public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public ArrayList getRelationNodes() { return relationNodes; } public void setRelationNodes(ArrayList relationNodes) { this.relationNodes = relationNodes; } } public boolean isNodeInStack(Node node)/*判断节点是否在栈中*/ { Iterator it = stack.iterator(); while(it.hasNext()) { Node node1 = (Node)it.next(); if(node == node1) return true; } return false; } public void showAndSavePath ()/*此时栈中的节点组成一条所求路径,转储并打印输出*/ { Object[] o = stack.toArray(); for(int i = 0;i=cNode.getRelationNodes().size()) nNode = null; else nNode = cNode.getRelationNodes().get(i); continue; } /*以nNode为新的起始节点,当前起始节点cNode为上一节点,递归调用寻路方法*/ if(getPaths(nNode, cNode, sNode, eNode))/*递归调用*/ { stack.pop();/*如果找到一条路径,则弹出栈顶节点*/ } i++;/*继续在与cNode有连接关系的节点集中测试nNode*/ if(i>=cNode.getRelationNodes().size()) nNode = null; else nNode = cNode.getRelationNodes().get(i); } stack.pop();/*当遍历完所有与cNode有连接关系的节点后,说明在以cNode为起始节点到终点的路径已经全部找到*/ return false; } } else return false; }
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