数据结构之图的创建

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创建图

之前的系列文章，我们已经了解到了图是什么，接下来，我们一起来看看图的创建。

• 按照惯例，首先声明图类的骨架，我们采用邻接表来实现

function Graph() {
    // 顶点列表
    let vertices = [];
    // 字典，用来存储邻接表
    let adjList = new Dictionary();
}

在上述我们创建的类中，我们使用一个数组来存储图中所有顶点的名字，使用一个字典来存储邻接表。而字典将会使用顶点的名字作为键，邻接顶点列表作为值。

• 接下来，我们在创建的类中实现两个方法：
  • addVertex(v): 用来向图中添加一个新的顶点。
  • addEdge(v, w): 用来添加顶点之间的边。

function Graph() {
    let vertices = [];
    let adjList = new Dictionary();
    // 方法
    this.addVertex = function (v) {
        // 接受顶点作为参数，将该顶点添加到顶点列表中，并在邻接表中设置该顶点作为键对应的字典值为一个空数组
        vertices.push(v);
        adjList.set(v, [])
    }
    
    // 该方法接收两个顶点作为参数
    this.addEdge = function (v, w) {
        // 首先，通过将w加入到v的邻接表中，我们添加了一条自顶点v到顶点w的边。
        adjList.get(v).push(w);
        // 由于我们做的是无向图，所以还需要添加一条自w向v的边
        adjList.get(w).push(v)
    }
    
    // 便于输出观察实现如下的toString方法
    this.toString = function () {
        let str = '';
        // 首先迭代顶点数组，将顶点的名字加入到字符串中
        for (let i = 0; i < vertices.length; i++) {
            str += `${vertices[i]} -> `
            // 然后，取该顶点的邻接表，并进行迭代，同样将迭代结果加入字符串中，
            let neighbors = adjList.get(vertices[i]);
            for (let j = 0; j < neighbors.length; j++) {
                str += `${neighbors[j]} `
            }
            // 迭代完成后末尾加换行符，用于将每个顶点和它的邻接表在一行显示，最终得到一个漂亮的邻接表类型的图
            str += '\n'
        }
        return str
    }
}

验证

基于上述两个方法，我们已经简单的基本实现了一个图类，那么接下来我们来验证以下：

// 首先我们实例化一个图
let graph = new Graph();
// 循环将下面的顶点添加到实例化的图中
let myVertices = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I'];
let len = myVertices.length;
for (let i = 0; i < len; i++) {
    graph.addVertex(myVertices[i])
}
// 接下来，我们添加边, 随意添加
graph.addEdge('A', 'B');
graph.addEdge('A', 'C');
graph.addEdge('A', 'D');
graph.addEdge('C', 'D');
graph.addEdge('C', 'G');
graph.addEdge('D', 'G');
graph.addEdge('D', 'H');
graph.addEdge('B', 'E');
graph.addEdge('B', 'F');
graph.addEdge('E', 'I');

// 输出结果：
console.log(graph.toString())