邻接表有向图

一、介绍

邻接表有向图是指通过邻接表表示的有向图。

上面的图G2包含了"A,B,C,D,E,F,G"共7个顶点，而且包含了"<A,B>,<B,C>,<B,E>,<B,F>,<C,E>,<D,C>,<E,B>,<E,D>,<F,G>"共9条边。

上图右边的矩阵是G2在内存中的邻接表示意图。每一个顶点都包含一条链表，该链表记录了"该顶点所对应的出边的另一个顶点的序号"。例如，第1个顶点(顶点B)包含的链表所包含的节点的数据分别是"2,4,5"；而这"2,4,5"分别对应"C,E,F"的序号，"C,E,F"都属于B的出边的另一个顶点。

二、代码实现

1. 基本定义

#define MAX 100
// 邻接表
class ListDG
{
    private: // 内部类
        // 邻接表中表对应的链表的顶点
        class ENode
        {
            public:
                int ivex;           // 该边所指向的顶点的位置
                ENode *nextEdge;    // 指向下一条弧的指针
        };

        // 邻接表中表的顶点
        class VNode
        {
            public:
                char data;          // 顶点信息
                ENode *firstEdge;   // 指向第一条依附该顶点的弧
        };

    private: // 私有成员
        int mVexNum;             // 图的顶点的数目
        int mEdgNum;             // 图的边的数目
        VNode mVexs[MAX];

    public:
        // 创建邻接表对应的图(自己输入)
        ListDG();
        // 创建邻接表对应的图(用已提供的数据)
        ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen);
        ~ListDG();

        // 打印邻接表图
        void print();

    private:
        // 读取一个输入字符
        char readChar();
        // 返回ch的位置
        int getPosition(char ch);
        // 将node节点链接到list的最后
        void linkLast(ENode *list, ENode *node);
};

(01) ListDG是邻接表对应的结构体。 mVexNum是顶点数，mEdgNum是边数；mVexs则是保存顶点信息的一维数组。 
(02) VNode是邻接表顶点对应的结构体。 data是顶点所包含的数据，而firstEdge是该顶点所包含链表的表头指针。 
(03) ENode是邻接表顶点所包含的链表的节点对应的结构体。 ivex是该节点所对应的顶点在vexs中的索引，而nextEdge是指向下一个节点的。

2. 创建矩阵

2.1 创建图（用已提供矩阵）

/*
 * 创建邻接表对应的图(用已提供的数据)
 */
ListDG::ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen)
{
    char c1, c2;
    int i, p1, p2;
    ENode *node1, *node2;

    // 初始化"顶点数"和"边数"
    mVexNum = vlen;
    mEdgNum = elen;
    // 初始化"邻接表"的顶点
    for(i=0; i<mVexNum; i++)
    {
        mVexs[i].data = vexs[i];
        mVexs[i].firstEdge = NULL;
    }

    // 初始化"邻接表"的边
    for(i=0; i<mEdgNum; i++)
    {
        // 读取边的起始顶点和结束顶点
        c1 = edges[i][0];
        c2 = edges[i][1];

        p1 = getPosition(c1);
        p2 = getPosition(c2);
        // 初始化node1
        node1 = new ENode();
        node1->ivex = p2;
        // 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
        if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)
          mVexs[p1].firstEdge = node1;
        else
            linkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);
    }
}

该函数的作用是创建一个邻接表有向图。实际上，该方法创建的有向图，就是上面的图G2。该函数的调用方法如下：

char vexs[] = {‘A‘, ‘B‘, ‘C‘, ‘D‘, ‘E‘, ‘F‘, ‘G‘};
char edges[][2] = {
    {‘A‘, ‘B‘},
    {‘B‘, ‘C‘},
    {‘B‘, ‘E‘},
    {‘B‘, ‘F‘},
    {‘C‘, ‘E‘},
    {‘D‘, ‘C‘},
    {‘E‘, ‘B‘},
    {‘E‘, ‘D‘},
    {‘F‘, ‘G‘}};
int vlen = sizeof(vexs)/sizeof(vexs[0]);
int elen = sizeof(edges)/sizeof(edges[0]);
ListDG* pG;

pG = new ListDG(vexs, vlen, edges, elen);

2.2 创建图（自己输入）

/*
 * 创建邻接表对应的图(自己输入)
 */
ListDG::ListDG()
{
    char c1, c2;
    int v, e;
    int i, p1, p2;
    ENode *node1, *node2;

    // 输入"顶点数"和"边数"
    cout << "input vertex number: ";
    cin >> mVexNum;
    cout << "input edge number: ";
    cin >> mEdgNum;
    if ( mVexNum < 1 || mEdgNum < 1 || (mEdgNum > (mVexNum * (mVexNum-1))))
    {
        cout << "input error: invalid parameters!" << endl;
        return ;
    }

    // 初始化"邻接表"的顶点
    for(i=0; i<mVexNum; i++)
    {
        cout << "vertex(" << i << "): ";
        mVexs[i].data = readChar();
        mVexs[i].firstEdge = NULL;
    }

    // 初始化"邻接表"的边
    for(i=0; i<mEdgNum; i++)
    {
        // 读取边的起始顶点和结束顶点
        cout << "edge(" << i << "): ";
        c1 = readChar();
        c2 = readChar();

        p1 = getPosition(c1);
        p2 = getPosition(c2);
        // 初始化node1
        node1 = new ENode();
        node1->ivex = p2;
        // 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
        if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)
          mVexs[p1].firstEdge = node1;
        else
            linkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);
    }
}

完整代码：

/**
 * C++: 邻接表图
 *
 * @author skywang
 * @date 2014/04/19
 */

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

#define MAX 100
// 邻接表
class ListDG
{
    private: // 内部类
        // 邻接表中表对应的链表的顶点
        class ENode
        {
            public:
                int ivex;           // 该边所指向的顶点的位置
                ENode *nextEdge;    // 指向下一条弧的指针
        };

        // 邻接表中表的顶点
        class VNode
        {
            public:
                char data;          // 顶点信息
                ENode *firstEdge;   // 指向第一条依附该顶点的弧
        };

    private: // 私有成员
        int mVexNum;             // 图的顶点的数目
        int mEdgNum;             // 图的边的数目
        VNode mVexs[MAX];

    public:
        // 创建邻接表对应的图(自己输入)
        ListDG();
        // 创建邻接表对应的图(用已提供的数据)
        ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen);
        ~ListDG();

        // 打印邻接表图
        void print();

    private:
        // 读取一个输入字符
        char readChar();
        // 返回ch的位置
        int getPosition(char ch);
        // 将node节点链接到list的最后
        void linkLast(ENode *list, ENode *node);
};

/*
 * 创建邻接表对应的图(自己输入)
 */
ListDG::ListDG()
{
    char c1, c2;
    int v, e;
    int i, p1, p2;
    ENode *node1, *node2;

    // 输入"顶点数"和"边数"
    cout << "input vertex number: ";
    cin >> mVexNum;
    cout << "input edge number: ";
    cin >> mEdgNum;
    if ( mVexNum < 1 || mEdgNum < 1 || (mEdgNum > (mVexNum * (mVexNum-1))))
    {
        cout << "input error: invalid parameters!" << endl;
        return ;
    }

    // 初始化"邻接表"的顶点
    for(i=0; i<mVexNum; i++)
    {
        cout << "vertex(" << i << "): ";
        mVexs[i].data = readChar();
        mVexs[i].firstEdge = NULL;
    }

    // 初始化"邻接表"的边
    for(i=0; i<mEdgNum; i++)
    {
        // 读取边的起始顶点和结束顶点
        cout << "edge(" << i << "): ";
        c1 = readChar();
        c2 = readChar();

        p1 = getPosition(c1);
        p2 = getPosition(c2);
        // 初始化node1
        node1 = new ENode();
        node1->ivex = p2;
        // 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
        if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)
          mVexs[p1].firstEdge = node1;
        else
            linkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);
    }
}

/*
 * 创建邻接表对应的图(用已提供的数据)
 */
ListDG::ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen)
{
    char c1, c2;
    int i, p1, p2;
    ENode *node1, *node2;

    // 初始化"顶点数"和"边数"
    mVexNum = vlen;
    mEdgNum = elen;
    // 初始化"邻接表"的顶点
    for(i=0; i<mVexNum; i++)
    {
        mVexs[i].data = vexs[i];
        mVexs[i].firstEdge = NULL;
    }

    // 初始化"邻接表"的边
    for(i=0; i<mEdgNum; i++)
    {
        // 读取边的起始顶点和结束顶点
        c1 = edges[i][0];
        c2 = edges[i][1];

        p1 = getPosition(c1);
        p2 = getPosition(c2);
        // 初始化node1
        node1 = new ENode();
        node1->ivex = p2;
        // 将node1链接到"p1所在链表的末尾"
        if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)
          mVexs[p1].firstEdge = node1;
        else
            linkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);
    }
}

/*
 * 析构函数
 */
ListDG::~ListDG()
{
}

/*
 * 将node节点链接到list的最后
 */
void ListDG::linkLast(ENode *list, ENode *node)
{
    ENode *p = list;

    while(p->nextEdge)
        p = p->nextEdge;
    p->nextEdge = node;
}

/*
 * 返回ch的位置
 */
int ListDG::getPosition(char ch)
{
    int i;
    for(i=0; i<mVexNum; i++)
        if(mVexs[i].data==ch)
            return i;
    return -1;
}

/*
 * 读取一个输入字符
 */
char ListDG::readChar()
{
    char ch;

    do {
        cin >> ch;
    } while(!((ch>=‘a‘&&ch<=‘z‘) || (ch>=‘A‘&&ch<=‘Z‘)));

    return ch;
}

/*
 * 打印邻接表图
 */
void ListDG::print()
{
    int i,j;
    ENode *node;

    cout << "List Graph:" << endl;
    for (i = 0; i < mVexNum; i++)
    {
        cout << i << "(" << mVexs[i].data << "): ";
        node = mVexs[i].firstEdge;
        while (node != NULL)
        {
            cout << node->ivex << "(" << mVexs[node->ivex].data << ") ";
            node = node->nextEdge;
        }
        cout << endl;
    }
}

int main()
{
    char vexs[] = {‘A‘, ‘B‘, ‘C‘, ‘D‘, ‘E‘, ‘F‘, ‘G‘};
    char edges[][2] = {
        {‘A‘, ‘B‘},
        {‘B‘, ‘C‘},
        {‘B‘, ‘E‘},
        {‘B‘, ‘F‘},
        {‘C‘, ‘E‘},
        {‘D‘, ‘C‘},
        {‘E‘, ‘B‘},
        {‘E‘, ‘D‘},
        {‘F‘, ‘G‘}};
    int vlen = sizeof(vexs)/sizeof(vexs[0]);
    int elen = sizeof(edges)/sizeof(edges[0]);
    ListDG* pG;

    // 自定义"图"(输入矩阵队列)
    //pG = new ListDG();
    // 采用已有的"图"
    pG = new ListDG(vexs, vlen, edges, elen);

    pG->print();   // 打印图

    return 0;
}

本文来自http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3707624.html

原文地址：https://www.cnblogs.com/msymm/p/9757877.html

时间： 2024-11-14 04:44:51

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邻接表有向图的介绍

邻接表有向图是指通过邻接表表示的有向图. 上面的图G2包含了"A,B,C,D,E,F,G"共7个顶点,而且包含了"<A,B>,<B,C>,<B,E>,<B,F>,<C,E>,<D,C>,<E,B>,<E,D>,<F,G>"共9条边. 上图右边的矩阵是G2在内存中的邻接表示意图.每一个顶点都包含一条链表,该链表记录了"该顶点所对应的出边的另一个顶点的序

图的广度度优先遍历算法运用队列主针对邻接表有向图

源代码如下: #include<iostream> using namespace std; #define MAX_VERTEX_NUM 20 typedef int EdgeData; typedef char VertexData; //顶点数据域 typedef struct node { // 边表节点 EdgeData cost; //边上d权值 int adjvex; //邻接点域 struct node *next; //下一边链接指针 }EdgeNode; typedef s

构建有向图邻接表

建立一个有向图的邻接表,首先要构思好它的邻接表里面包含哪些结构数据,然后根据哪些数据来建立相应的结构体.但也要注意数据的输入. #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_SIZE 10 typedef struct ArcNode //弧节点结构体 { int adjvex; //该弧指向定点的位置 int data; struct ArcNode * nextarc; //指向下下一条弧的指针 }ArcNode; typ

邻接表求有向图各顶点的入度和出度 （图论基础）

有向图的邻接表用一个结构体LGraph存储表示,其中包括3个成员:顶点数组vertexs,顶点数vexnum和边数arcnum,其中顶点数组vertexs中每个元素都是VNode结构体变量.VNode结构体变量次年初图中每个顶点,它包含3个成员:顶点信息,出边表的表头指针和入边表的表头指针,其中后面两个成员都是ArcNode结构体类型的指针.ArcNode结构体存储边链表中的边节点,它包含两个成员:变的另一个邻接点的序号,以及指向下一个边节点的指针. #define MAXN 100 struc

基于邻接表的图建立（有向图+无向图）

图的表示(建立)有两种方法: ①邻接矩阵:A(i,j)=1表示i,j存在一条边,空间复杂度O(n^2),稠密图 ②邻接表:只记录存在的边,Vector+List的数据结构,稀疏图 邻接矩阵的图建立这里不做赘述,接下来我们看一下邻接表的图建立: <1>有向图 注意理解头插入节点的过程 int n,m;//n表示城镇个数,m表示道路条数</span> struct LinkNode//列表节点 { int vex; //邻接的结点在数组中的编号 LinkNode* next; }; s

用邻接表存储n个顶点m条弧的有向图

例如要存储一下有向图: 当输入6个顶点,8条弧 1 2 1 3 2 4 3 4 3 5 4 1 4 6 5 6 建立的邻接表的流程图为: 实现代码: /* 用邻接表存储n个顶点m条弧的有向图 */ #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define MAX 10005 typedef struct ArcNode { int adjvex; struct ArcNode * nextarc; }ArcNode; typedef struct V

算法与数据结构基础8：C++实现有向图邻接表存储

前面实现了链表和树,现在看看图. 链表是一对一的对应关系: 树是一对多的对应关系: 图是多对多的对应关系. 图一般有两种存储方式,邻接表和邻接矩阵. 先看邻接表. 邻接表就是将图中所有的点用一个数组存储起来,并将此作为一个链表的头, 链表中保存跟这个点相邻的点(边点),如果有权值,则在边点中增加一权值字段. 因此,有向图邻接表的空间复杂度为O(v+e),无向图加倍. C++实现代码如下: // GraphList.h #include <iostream> #include <cstdi

C语言建立有向图的邻接表及其遍历操作

1 /*C语言建立有向图的邻接表及其遍历操作*/ 2 #include"stdio.h" 3 #include"stdlib.h" 4 //图的邻接矩阵储存结构 5 typedef char elemtype; 6 #define maxsize 10 7 #define queuesize 100 8 //边结点的类型定义 9 typedef struct edgenode 10 { 11 int adjvex;//存放邻接的点在顶点表的下标,邻接点 12 str