数据结构:图的存储与遍历(待续)

图(Graph)是一种较线性表和树更为复杂的非线性结构。在图结构中,对结点(图中常称为顶点)的前驱和后继个数不加限制, 即结点之间的关系是任意的。

一、基本概念和一般结论

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因为一条边关联两个顶点,而且使得这两个顶点的度数 分别增加1。因此顶点的度数之和就是边的两倍。

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关于连通图:

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无向图:连通图,连通子图,极大连通子图(连通分量,即一个图中最大的某个连通子图,即无法增加顶点以及边 使其构成更大的连通图)

有向图:强连通图,强连通子图,强连通分量。

连通分量不一定唯一。

二、图的存储结构

(1)邻接矩阵

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邻接矩阵可以方便求出图中顶点的度:

对于邻接矩阵的第i行,如果其第j列有一个1(或者一个权值),则说明有一条边从vi指向vj。如果是有向图,则表示存在一条边<vi,vj>,通过行可以看出出度,通过列可以看出入度。


(2)邻接表

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        总的来说就是,顺序存储图中的所有顶点信息,每个顶点信息包括顶点编号(也可以不用,因为顺序存储用数组标识的话,数组位置就是顶点编号),以及顶点的边链表头结点指针。一个顶点的边链表是将 以该顶点为起始的 连向的其他顶点信息。

       有向图的邻接表,边链表结点个数等于有向边的条数。(因为每条有向边有且仅有一个起始和一个终止)

        无向图的邻接表,边链表结点个数等于无向边的条数*2。(无向边是双向的)

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struct Edge{//边链表结点int VerName;//顶点编号int cost;//边权值Edge *next;//指向下一个边链表结点
}
struct Vertex{//顶点表结点int VerName;//顶点编号Edge * adjacent;//边链表指针
}

(3)链式前向星

        实际上就是使用静态链表实现的邻接表。数据结构:静态链表(编程技巧)-CSDN博客

这样做的好处是,不需要使用指针,也不需要使用指针访问,直接通过数组下标即可访问,速度更快,内存更少。

插入表尾:

vector<int> head(n,-1);//n个顶点,head[i]指向边链表,初始都没有
vector<int> VerName;//边链表,adjacent[i]存的是边链表顶点信息
vector<int> next;//边链表的指针信息
vector<int> cost;//边的权值
/*可以理解为:
struct head{Edge* head[i];//head[i]表示的是第i个顶点的边链表表头。这里实际上是一个下标
}
struct Edge{//他们仨 下标是一样的int VerName;Edge* next;int cost;
};
*/
int Vertex;
int edge;
int cos;while(cin>>Vertex>>edge>>cos){//假定输入都是正确的,没有重边//为了复杂化,我们先找到边链表的最后一个结点int adj=head[Vertex];if(adj!=-1)while(next[adj]!=-1){adj=next[adj];}/*创建一个新结点 其之后无指向即next=-1*/VerName.push_back(edge);next.push_back(-1);cost.push_back(cos);/*-adj为Vertex边链表的最后一个元素-*/if(adj!=-1)next[adj]=next.size()-1;//VerName.size()-1、cost.size()-1均可 就是指向最后一个嘛。if(adj==-1){//只可能是顶点还没有边head[Vertex]=next.size()-1;}
}//顺次输出边
for(int i=0;i<n;++i){int adj=head[i];while(adj!=-1){cout<<i<<"--->"<<VerName[adj]<<"  cost为:"<<cost[adj]<<endl;adj=next[adj];}
}
//我们会发现,将adj当做一个结构体指针Edge *,那么VerName[adj]相当于adj->VerName了

直接插入表头:

while(cin>>Vertex>>edge>>cos){/*直接创建点,插入在Vertex的边链表表头*/VerName.push_back(edge);next.push_back(head[Vertex]);cost.push_back(cos);head[Vertex]=next.size()-1;
}

 

 

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