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在Objective-C中，图的表示和操作是处理图数据的常见需求。通过邻接表结构，我们可以高效地存储和查询节点之间的关系。本文将介绍一个实现，展示如何在Objective-C中创建一个图结构，并实现返回所有节点邻居的查询功能。

节点类的定义

首先，我们定义一个Node类来表示图中的节点。每个节点需要具备一些基本属性，如节点值和邻居列表。以下是节点类的接口定义：

@interface Node : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *value;
@property (nonatomic, strong) NSArray *neighbors;
@end

图的表示

我们使用一个Graph类来表示整个图。该类将包含节点的邻接表，以及节点的数量。以下是Graph类的实现代码：

@interface Graph : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *nodes; // 存储节点信息
@property (nonatomic, strong) NSArray *allNodes; // 包含所有节点的数组
@property (nonatomic, assign) int nodeCount; // 节点总数
@end
@implementation Graph
- (id)initWithNodeCount:(int)count {
    self = [super init];
    self.nodeCount = count;
    self.nodes = [NSMutableDictionary new];
    self.allNodes = [NSMutableArray new];
    return self;
}
- (Node *)createNodeWithValue:(NSString *)value {
    Node *node = [[Node alloc] init];
    node.value = value;
    node.neighbors = [NSMutableArray new];
    [self.nodes[node] = node];
    [self.allNodes addObject:node];
    return node;
}
- (void)addEdgeBetweenNodes:(Node *)nodeA
                     andNodeB:(Node *)nodeB {
    [nodeA.neighbors addObject:nodeB];
    [nodeB.neighbors addObject:nodeA];
}
- (NSArray *)getAllNeighborsOfNode:(Node *)node {
    return [node.neighbors copy];
}

使用示例

以下是一个使用示例，展示了如何创建图并查询节点邻居：

// 创建图实例
Graph *graph = [[Graph alloc] initWithNodeCount:5];
// 创建节点
Node *node1 = [graph createNodeWithValue:@"节点1"];
Node *node2 = [graph createNodeWithValue:@"节点2"];
Node *node3 = [graph createNodeWithValue:@"节点3"];
Node *node4 = [graph createNodeWithValue:@"节点4"];
Node *node5 = [graph createNodeWithValue:@"节点5"];
// 添加边
[graph addEdgeBetweenNodes:node1 andNodeB:node2];
[graph addEdgeBetweenNodes:node1 andNodeB:node3];
[graph addEdgeBetweenNodes:node2 andNodeB:node4];
[graph addEdgeBetweenNodes:node3 andNodeB:node5];
// 查询节点1的邻居
NSArray *neighbors = [graph getAllNeighborsOfNode:node1];
// 输出结果
 NSLog(@"%@", neighbors);

总结

通过上述实现，我们成功地在Objective-C中创建了一个图结构，并实现了返回所有节点邻居的查询功能。该方法通过邻接表存储图的邻接信息，能够高效地处理节点间的连接关系。在实际应用中，可以根据需要扩展图的功能，如添加更多图算法或优化性能。

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