假设无向、非加权图的数据元素为字符,采用邻接表存储结构。图的创建、存储结构输出等大部分操作的实现代码操作已经给出,请分别补充写出操作插入边、删除边的实现函数代码。
输入:图g,要插入边的两个顶点元素vi,vj;
输出:返回插入的状态(成功、错误:边顶点不存在、错误:边重复),根据不同的状态会输出:
Error:Vertex does not exist!
Error:Edge repetition!
Edge insertion succeeded!
注:为了统一,邻接点链入链表时,链入在前面(表头位置)
输入:图g,要删除边的两个顶点元素vi,vj;
输出:返回删除的状态(成功、错误:边顶点不存在、错误:边不存在),根据不同的状态会输出:
Error:Vertex does not exist!
Error:Edge does not exist!
Edge deletion succeeded!
创建图时,需要输入顶点个数、各个顶点元素、各条边,具体见样例;
输出存储结构时,输出格式见样例;
插入或删除边时,需要输入边的两个顶点元素;
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
using namespace std;
#define Max_VertexNum 50 //允许图的顶点个数的最大值
typedef char VertexType; //定义数据元素(顶点)类型为char
//********************************************************************************
//邻接表存储结构
struct EdgeNode //定义边存储结点
{ int adjvex; //邻接点的存储位置
EdgeNode *next; //指向下邻接点
};
struct VertexNode //定义顶点存储结点
{ VertexType vertex; //数据元素
struct EdgeNode *link; //第一个邻接点
};
typedef struct Graph //定义邻接表图结构
{ int VexNum; //图的顶点个数
VertexNode Nodetable[Max_VertexNum]; //一维数组-邻接表
} Graphlnk; //定义邻接表存储的图类型
//**********************************************************************************
// 基于邻接表存储的 无向、非加权图的各种操作的实现
//** 创建图
void create_graph(Graphlnk &g)
{ VertexType v1, v2;
int i, j;
struct EdgeNode *p, *q;
cin >> g.VexNum; //读入图的顶点个数
while (g.VexNum < 0)
cin >> g.VexNum;
for (i = 0; i < g.VexNum; i++)
{ cin >> g.Nodetable[i].vertex; //输入顶点元素
g.Nodetable[i].link = NULL; //邻接表初始化
}
cin >> v1 >> v2; //输入边的两个顶点
while (v1 != '*'&&v2 != '*')
{ for (i = 0; i < g.VexNum; i++)
if (g.Nodetable[i].vertex == v1) break;
for (j = 0; j < g.VexNum; j++)
if (g.Nodetable[j].vertex == v2) break;
if (i >= g.VexNum || j >= g.VexNum) cin >> v1 >> v2; //边顶点不正确,重新读
else //链入邻接点
{ p = (struct EdgeNode *)malloc(sizeof(struct EdgeNode));
p->adjvex = j;
p->next = g.Nodetable[i].link;
g.Nodetable[i].link = p;
q = (struct EdgeNode *)malloc(sizeof(struct EdgeNode));
q->adjvex = i;
q->next = g.Nodetable[j].link;
g.Nodetable[j].link = q;
cin >> v1 >> v2;
}
}
}
void print_graph(Graphlnk g)
{ int i;
struct EdgeNode *p;
cout << "Adjacency List is:" << endl;
for (i = 0; i < g.VexNum; i++)
{ cout << g.Nodetable[i].vertex << ":";
p = g.Nodetable[i].link;
while (p != NULL)
{ cout << "-->" << g.Nodetable[p->adjvex].vertex;
p = p->next;
}
cout << endl;
}
}
//**********************************************************************
补充 插入边、删除边的函数
//**********************************************************************
int main()
{ Graphlnk g;
int ic;
VertexType vi, vj;
int k;
while (1)
{ //请输入要执行的操作:";
cin >> ic;
while (ic < 0 || ic>4)
cin >> ic;
if (ic == 1) create_graph(g); //创建图
if (ic == 2) print_graph(g); //输出图结构
if (ic == 3) //插入边
{ cin >> vi >> vj;
k = Insert_Edge(g, vi, vj);
if (k == -1) cout << "Error:Vertex does not exist!" << endl;
if(k==0) cout << "Error:Edge repetition!" << endl;
if(k==1) cout << "Edge insertion succeeded!" << endl;
}
if (ic == 4) //删除边
{ cin >> vi >> vj;
k = Delete_Edge(g, vi, vj);
if (k == -1) cout << "Error:Vertex does not exist!." << endl;
if (k == 0) cout << "Error:Edge does not exist!" << endl;
if (k == 1) cout << "Edge deletion succeeded!" << endl;
}
if (ic == 0) break;
}
return 0;
}
int prjIns1(Graphlnk &g,VertexType vi,VertexType vj,int i,int j,struct EdgeNode *ptr1,struct EdgeNode *ptr2,struct EdgeNode *p,struct EdgeNode *q){
if(ptr1==NULL){
p = (struct EdgeNode *)malloc(sizeof(struct EdgeNode));
p->adjvex = j;
p->next = g.Nodetable[i].link;
g.Nodetable[i].link = p;
return 1;
}
if(ptr1!=NULL){
if(ptr1->adjvex==j)
return 0;
else{
while(ptr1->next!=NULL){
ptr1=ptr1->next;
if(ptr1->adjvex==j)
return 0;
}
p = (struct EdgeNode *)malloc(sizeof(struct EdgeNode));
p->adjvex = j;
p->next = ptr1->next;
ptr1->next = p;
return 1;
}
}
}
int prjIns2(Graphlnk &g,VertexType vi,VertexType vj,int i,int j,struct EdgeNode *ptr1,struct EdgeNode *ptr2,struct EdgeNode *p,struct EdgeNode *q){
if(ptr2==NULL){
q = (struct EdgeNode *)malloc(sizeof(struct EdgeNode));
q->adjvex = i;
q->next = g.Nodetable[j].link;
g.Nodetable[j].link = q;
return 1;
}
if(ptr2!=NULL){
if(ptr2->adjvex==i)
return 0;
else{
while(ptr2->next!=NULL){
ptr2=ptr2->next;
if(ptr2->adjvex==i)
return 0;
}
q = (struct EdgeNode *)malloc(sizeof(struct EdgeNode));
q->adjvex = i;
p->next = ptr2->next;
ptr2->next = p;
return 1;
}
}
}
int Insert_Edge(Graphlnk &g,VertexType vi,VertexType vj){
int i,j;
struct EdgeNode *p, *q;
for (i = 0; i < g.VexNum; i++){
if (g.Nodetable[i].vertex == vi)break;
if(i==g.VexNum-1)
return -1;
}
for (j = 0; j < g.VexNum; j++){
if (g.Nodetable[j].vertex == vj)break;
if(j==g.VexNum-1)
return -1;
}
struct EdgeNode *ptr1=g.Nodetable[i].link;
struct EdgeNode *ptr2=g.Nodetable[j].link;
int ins1,ins2;
ins1=prjIns1(g,vi,vj,i,j,ptr1,ptr2,p,q);
ins2=prjIns2(g,vi,vj,i,j,ptr1,ptr2,p,q);
if(ins1==1&&ins2==1)
return 1;
else
return 0;
}
int prjDel1(Graphlnk &g,VertexType vi,VertexType vj,int i,int j,struct EdgeNode *ptr1,struct EdgeNode *ptr2){
if(ptr1==NULL){
return 0;
}
if(ptr1!=NULL){
if(ptr1->adjvex==j&&ptr1->next!=NULL){
g.Nodetable[i].link=ptr1->next;
return 1;
}
if(ptr1->adjvex==j&&ptr1->next==NULL){
g.Nodetable[i].link=NULL;
return 1;
}
if(ptr1->adjvex!=j&&ptr1->next!=NULL){
while (ptr1->next->adjvex!=j&&ptr1->next!=NULL){
ptr1=ptr1->next;
}
if(ptr1->next==NULL)
return 0;
if(ptr1->next->adjvex==j){
ptr1->next=ptr1->next->next;
return 1;
}
}
if(ptr1->adjvex!=j&&ptr1->next==NULL){
return 0;
}
}
}
int prjDel2(Graphlnk &g,VertexType vi,VertexType vj,int i,int j,struct EdgeNode *ptr1,struct EdgeNode *ptr2){
if(ptr2==NULL){
return 0;
}
if(ptr2!=NULL){
if(ptr2->adjvex==i&&ptr2->next!=NULL){
g.Nodetable[j].link=ptr2->next;
return 1;
}
if(ptr2->adjvex==i&&ptr2->next==NULL){
g.Nodetable[j].link=NULL;
return 1;
}
if(ptr2->adjvex!=i&&ptr2->next!=NULL){
while (ptr2->next->adjvex!=i&&ptr2->next!=NULL){
ptr2=ptr2->next;
}
if(ptr2->next==NULL)
return 0;
if(ptr2->next->adjvex==i){
ptr2->next=ptr2->next->next;
return 1;
}
}
if(ptr2->adjvex!=i&&ptr2->next==NULL){
return 0;
}
}
}
int Delete_Edge (Graphlnk &g,VertexType vi,VertexType vj){
int i,j;
struct EdgeNode *p, *q;
for (i = 0; i < g.VexNum; i++){
if (g.Nodetable[i].vertex == vi)break;
if(i==g.VexNum-1)
return -1;
}
for (j = 0; j < g.VexNum; j++){
if (g.Nodetable[j].vertex == vj)break;
}
struct EdgeNode *ptr1=g.Nodetable[i].link;
struct EdgeNode *ptr2=g.Nodetable[j].link;
int del1,del2;
del1= prjDel1(g,vi,vj,i,j,ptr1,ptr2);
del2= prjDel2(g,vi,vj,i,j,ptr1,ptr2);
if(del1==1&&del2==1)
return 1;
if(del1==0)
return 0;
}
一开始可以略微实现功能,但稍微复杂的输入就好多bug。
(1)在程序设计每一环节开始之前就想好每一步可能有的分支,然后依次实现,最后化简,先繁后间,可以防止没想到的情况发生;
(2)在实现不同分支时,我发现如果是if()if()if()这种语句的话,要考虑前if()对后if()的影响,比如经历了前if()可能会使得后if()意料之外实现,同时修改两个指针数据发生种问题尤其突出,主要是因为不是每个if()里都有return;
(3)只要解决每个if里都有return就可以解决(2)的问题,在这道题中我建了小函数实现这种功能。