Struktur dan Algoritma Data Java: Panduan Praktikal untuk Pemprosesan Grafik

Panduan Java ini memfokuskan pada pemprosesan graf, menggunakan struktur data dan algoritma untuk mengendalikan data graf dengan cekap. Ia melibatkan: Struktur data: graf (koleksi bucu dan tepi) dan tepi (menghubungkan bucu). Algoritma: Depth First Search (DFS) dan Breadth First Search (BFS) digunakan untuk melintasi graf, pokok rentang minimum digunakan untuk mencari subset tepi berat minimum, dan pengisihan topologi digunakan untuk menentukan susunan bucu graf akiklik. Contoh Praktikal: Contoh program Java yang menunjukkan penggunaan struktur data graf dan algoritma untuk mengira laluan terpendek antara dua pengguna dalam rangkaian sosial.

Struktur dan Algoritma Data Java: Panduan Praktikal untuk Pemprosesan Grafik

Pemprosesan grafik adalah penting dalam pembangunan perisian moden, daripada reka bentuk antara muka pengguna kepada penyuntingan imej kepada visualisasi data yang kompleks. Java menyediakan koleksi perpustakaan yang kaya untuk bekerja dengan cekap dengan struktur dan algoritma data graf.

Struktur data

• Graf: mewakili satu set bucu dan sambungan antara mereka. Gunakan senarai bersebelahan atau storan matriks bersebelahan.
• Tepi: Tepi yang menghubungkan dua bucu. Simpan berat dan metadata.

Algoritma

• Depth First Search (DFS): Melintasi graf, mengesan satu laluan pada satu masa.
• Breadth-First Search (BFS): Lintas lapisan graf demi lapisan, menggunakan baris gilir untuk mengakses bucu bersebelahan.
• Pokok Rentang Minimum: Cari subset tepi yang menghubungkan semua bucu dengan jumlah berat terkecil. Algoritma Kruskal dan Prim ialah algoritma pokok rentang minimum yang biasa.
• Isihan topologi: Untuk graf akiklik, tentukan susunan linear bucu. Dilaksanakan menggunakan algoritma carian mendalam-pertama.

Kes praktikal

Pertimbangkan rangkaian sosial, di mana bucu mewakili pengguna dan tepi mewakili hubungan persahabatan. Berikut ialah program Java yang menggunakan struktur data dan algoritma graf untuk mengira laluan terpendek antara dua pengguna:

import java.util.*;

public class SocialNetwork {

    private Map<String, Set<String>> adjacencyList;

    public SocialNetwork() {
        adjacencyList = new HashMap<>();
    }

    public void addFriendship(String user1, String user2) {
        adjacencyList.getOrDefault(user1, new HashSet<>()).add(user2);
        adjacencyList.getOrDefault(user2, new HashSet<>()).add(user1);
    }

    public int shortestPath(String user1, String user2) {
        Set<String> visited = new HashSet<>();
        Queue<String> queue = new LinkedList<>();

        queue.offer(user1);
        visited.add(user1);

        int distance = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            while (size-- > 0) {
                String currentUser = queue.poll();
                if (currentUser.equals(user2)) {
                    return distance;
                }

                for (String neighbor : adjacencyList.getOrDefault(currentUser, new HashSet<>())) {
                    if (!visited.contains(neighbor)) {
                        queue.offer(neighbor);
                        visited.add(neighbor);
                    }
                }
            }

            distance++;
        }

        return -1; // No path found
    }
}

Atas ialah kandungan terperinci Struktur dan Algoritma Data Java: Panduan Praktikal untuk Pemprosesan Grafik. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!