数据结构基础 之 图 的 邻接矩阵实现与邻接表实现

【邻接矩阵】

邻接矩阵。就是一个反应边与边之间联系的二维数组。这个二维数组我们用matrix[numV][numV]表示,当中numV是顶点数。

对于无权图

若顶点Vi和Vj之间有边,则matrix[Vi][Vj]=1;否则matrix[Vi][Vj]=0。

对于有权图

若顶点Vi和Vj之间有边,且权值为weight,则matrix[Vi][Vj]=weight;否则matrix[Vi][Vj]=0或MAXWEIGHT(取最小权值或最大权值)。

【邻接表】

当图中的边数较少时,用邻接矩阵来实现图结构。则会浪费非常多内存空间。因此,考虑还有一种实现图结构的方法:邻接表。在邻接表中主要有两种节点结构体:

顶点节点((vertex)表示节点数据,也能够是节点下标。以及下一节点地址(next))

边节点((vertex)表示节点数据,也能够是节点下标;(adjvex)通俗理解就是(vertex)节点出度表;以及出度表中下一出度节点地址(next))

【源代码演示样例】

  • 邻接矩阵建图
void Graph::createGraph()  
{  
    cout << "输入边数 ";  
    while (cin >> numE && numE < 0)  
        cout << "输入有误!

,又一次输入 "; int i, j, w; if (!isWeighted) //无权图 { if (!isDirected) //无向图 { cout << "输入每条边的起点和终点:\n"; for (int k = 0; k < numE; k++) { cin >> i >> j; while (!check(i, j)) { cout << "输入的边不正确!

又一次输入\n"; cin >> i >> j; } matrix[i][j] = matrix[j][i] = 1; } } else //有向图 { cout << "输入每条边的起点和终点:\n"; for (int k = 0; k < numE; k++) { cin >> i >> j; while (!check(i, j)) { cout << "输入的边不正确!

又一次输入\n"; cin >> i >> j; } matrix[i][j] = 1; } } } else //有权图 { if (!isDirected) //无向图 { cout << "输入每条边的起点、终点和权值:\n"; for (int k = 0; k < numE; k++) { cin >> i >> j >> w; while (!check(i, j, w)) { cout << "输入的边不正确!又一次输入\n"; cin >> i >> j >> w; } matrix[i][j] = matrix[j][i] = w; } } else //有向图 { cout << "输入每条边的起点、终点和权值:\n"; for (int k = 0; k < numE; k++) { cin >> i >> j >> w; while (!check(i, j, w)) { cout << "输入的边不正确!

又一次输入\n"; cin >> i >> j >> w; } matrix[i][j] = w; } } } }

  • 邻接表建图
void Graph::createGraph()  
{  
    //用一个新的变量表示边数。numE的改动则留到insertedge()中  
    int numEdge = 0;  
    cout << "输入边数 ";  
    while (cin >> numEdge && numEdge < 0)  
        cout << "输入有误!。又一次输入 ";    
    int i, j, w;  
    if (!isWeighted)  //无权图  
    {  
        cout << "输入每条边的起点和终点:\n";  
        for (int k = 0; k < numEdge; k++)  
        {  
            cin >> i >> j;  
            while (!check(i, j))  
            {  
                cout << "输入的边不正确!又一次输入\n";  
                cin >> i >> j;  
            }  
            insertEdge(i, j);  
        }  
    }  
    else  //有权图  
    {  
        cout << "输入每条边的起点、终点和权值:\n";  
        for (int k = 0; k < numEdge; k++)  
        {  
            cin >> i >> j >> w;  
            while (!check(i, j, w))  
            {  
                cout << "输入的边不正确!

又一次输入\n"; cin >> i >> j >> w; } insertEdge(i, j, w); } } } void Graph::insertEdge(int vertex, int adjvex, int weight) { insertedge(vertex, adjvex, weight); if (!isDirected) //无向图 insertedge(adjvex, vertex, weight); } void Graph::insertedge(int vertex, int adjvex, int weight) { EdgeNode *p, *q, *r; p = q = r = NULL; if (adjList[vertex].next) //非第一个节点 { p = adjList[vertex].next; //移动p到合适位置 while (p && (p->adjvex < adjvex)) { q = p; p = p->next; } if (p && (p->adjvex == adjvex)) //改动已有边权值 p->weight = weight; else { r = new EdgeNode; r->adjvex = adjvex; r->weight = weight; r->next = p; //当增加的新节点位于表的第一个位置 if (adjList[vertex].next == p) adjList[vertex].next = r; else q->next = r; numE++; } } else { p = new EdgeNode; p->adjvex = adjvex; p->weight = weight; p->next = NULL; adjList[vertex].next = p; numE++; } }


【具体源代码详址】

http://blog.csdn.net/zhangxiangdavaid/article/details/38321327

http://blog.csdn.net/zhangxiangdavaid/article/details/38323593

【最后的话】

非常明显的发现,邻接矩阵和邻接表一个是以矩阵数组的形式记录了图中边的关系。一个是以链表数组的形式记录边的关系。

无它。链表肯定比数据更节省空间。可是,查找操作数组往往比链表更快捷。假设。还有兴趣能够用STL的 list 实现,这样将尽收二者之长,鉴于实现非常easy,此处代码就不再给出。

【注】

list,vector是push_back,queue和stack是push 。

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