Java实现Johnson算法:检索有向图的所有基本电路
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更新于2024-12-21
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资源摘要信息:"cycles_johnson_meyer: 使用Johnson算法和Java实现找到有向图的所有电路"
知识点:
1. 有向图的基本电路: 在有向图理论中,基本电路指的是从某一顶点出发,沿着有向边前进,最后返回该顶点的路径,并且路径上的所有顶点(除了起点)都是不重复的。基本电路不包含重复的顶点,但允许重复经过同一条边。
2. Johnson算法: Johnson算法是由Donald B. Johnson于1975年提出的一种用于在有向图中找到所有基本电路的算法。该算法适用于包含多个顶点和边的有向图。Johnson算法的基本思想是利用图的深度优先搜索(DFS)来寻找所有的基本电路,同时避免重复计算已经访问过的部分。Johnson算法通过构造一个有向无环图(DAG)并对其进行DFS,能够有效地找出所有基本电路。
3. Java实现: 提到的Java实现指的是使用Java编程语言来编写程序,实现Johnson算法。这里特别提到了Java,说明该算法的实现是用Java语言完成的。在Java程序中,可能会涉及到图的表示(通常使用邻接表或邻接矩阵),深度优先搜索的递归或迭代实现,以及输入输出处理等编程细节。
4. 使用方法: 提供了一个简单的使用示例,说明如何运行程序以找到有向图的所有基本电路。具体步骤包括编译Java代码,通过标准输入提供图的边信息,并执行Java程序。在这个示例中,首先使用make命令来编译Java代码,然后使用echo命令和管道将图的边信息传递给Java程序。
5. 输入格式: 顶点数作为第一个参数,其后是通过标准输入提供的有序的、以空格分隔的顶点对,这些顶点对定义了图的有向边。例如,"0 1\n0 2\n1 0\n1 3\n2 0\n3 0\n3 1\n3 2" 表示一个包含有向边(0->1),(0->2),(1->0),(1->3),(2->0),(3->0),(3->1),(3->2)的有向图。
6. DOT文件输入: 虽然给出的示例中并没有包含DOT文件解析器,但提供了如何为简单的DOT图创建合适的参数字符串和标准输入的方法。这说明如果要处理更为复杂的图,可能需要使用DOT文件格式来定义图,并通过额外的解析器来转换为程序可读的格式。
7. Java代码包文件命名: "cycles_johnson_meyer-master" 是该项目的压缩包文件名。在GitHub或其他代码托管平台上,这样的命名通常表示这是一个项目的主分支或主版本。
8. 引用资料: 本资源摘要还提供了D. B. Johnson的原始论文的引用信息,该论文于1975年发表在《SIAM Journal on Computing》上,题目为《Finding all the elementary circuits of a directed graph》。这为那些希望通过学术途径深入了解Johnson算法的读者提供了关键的参考文献。
总结以上知识点,本资源摘要提供了对于Johnson算法和Java实现找到有向图所有基本电路的详细解读,包括算法原理、实现方式、使用示例以及如何处理输入数据。此外,还提供了参考文献和Java项目文件命名规范等信息。
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