数据结构:利用图的邻接表或邻接矩阵存储结构设计并实现各种操作算法

别等时光非礼了梦想. 提交于 2020-01-25 20:38:14

题目:

图的邻接表和邻接矩阵存储
建立下图的邻接表或邻接矩阵,并输出之;

思路:

邻接矩阵:

(1)建立图结构,包含顶点数组,边数组,顶点和边总数
(2)定位函数:可以通过顶点的信息定位到顶点下标
(3)建立邻接矩阵函数:a.输入顶点和边总数;
b.录入顶点数组和边数组信息 邻接表: (1)建立图结构(顶点结构数组,顶点和边总数),边结构(边的顶点,权重,连接指针),顶点结构(顶点信息,边连接指针)
(2)定位函数:可以通过顶点的信息定位到顶点下标
(3)建立邻接图函数:
a.输入顶点和边总数;
b.录入顶点数组和边数组信息
c.利用前插法将边与顶点连接

代码块:

#include "pch.h"
#include <iostream>
using namespace std;
#define MVNum 100
typedef char VerTexType;//顶点数据类型设置为字符
typedef int ArcType;//边的权值为整型
typedef int OtherInfo;
/*********邻接矩阵***********/
struct AMGraph {
	VerTexType vexs[MVNum];//顶点表
	ArcType arcs[MVNum][MVNum];//邻接矩阵
	int vexnum;//顶点数量
	int	arcnum;//边数量
};
int Locatevex(AMGraph G, VerTexType v)//定位顶点下标
{
	for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)//遍历寻找对应顶点下标
	{
		if (G.vexs[i]==v)
		{
			return i;
		}
	}
	cout << "顶点输入错误,请重新检查!" << endl;//顶点输入错误处理
	return -1;
}
void CreateUDN(AMGraph&G)
{
	cout << "请依次输入总顶点数和总边数:";
	cin >> G.vexnum >> G.arcnum;
	cout << "请输入各顶点信息:" << endl;
	for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)//请输入各顶点信息
	{
		cin >> G.vexs[i];
	}
	for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)//将邻接矩阵初始化为0
	{
		for (int j = 0; j < G.vexnum; j++)
		{
			G.arcs[i][j] = 0;
		}
	}
	for (int k = 0; k < G.arcnum; k++)
	{
		VerTexType v1, v2;
		int w;
		cout << "请依次输第入"<<k+1<<"条边的两个顶点及权值:";
		cin >> v1 >> v2 >> w;
		int i = Locatevex(G, v1);//找到顶点在图中边的下标
		int j = Locatevex(G, v2);
		if (i != -1 && j != -1)//如果能找到对应顶点,对边赋权值
		{
			G.arcs[i][j] = w;
			G.arcs[j][i] = w;
		}
	}
}
/*********邻接表***********/

struct ArcNode {
	int adjvex;//连接的顶点下标
	struct ArcNode *nextarc;//下一节点
	OtherInfo info;//权值
};
struct VNode{
	VerTexType data;//顶点数据
	ArcNode *firstarc;//边的连接点
};
struct ALGraph {
	VNode vertices[MVNum];//顶点数组
	int vexnum;//顶点总数
	int arcnum;//边总数
};
int Locatevex(ALGraph G, VerTexType v)//定位顶点下标
{
	for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)//遍历寻找对应顶点下标
	{
		if (G.vertices[i].data == v)
		{
			return i;
		}
	}
	cout << "顶点输入错误,请重新检查!" << endl;//顶点输入错误处理
	return -1;
}
void CreateUDG(ALGraph &G)
{
	cout << "请依次输入总顶点数和总边数:";
	cin >> G.vexnum >> G.arcnum;
	cout << "请输入各顶点信息:" << endl;
	for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)//请输入各顶点信息
	{
		cin >> G.vertices[i].data;
		G.vertices[i].firstarc = NULL;
	}
	for (int k = 0; k < G.arcnum; k++)
	{
		VerTexType v1, v2;
		int w;
		cout << "请依次输第入" << k << "条边的两个顶点及权值:";
		cin >> v1 >> v2 >> w;
		int i = Locatevex(G, v1);//找到顶点在图中边的下标
		int j = Locatevex(G, v2);
		ArcNode *p1 =new ArcNode;//边用前插法插入到顶点后方
		p1->info = w;
		p1->adjvex = i;
		p1->nextarc = G.vertices[j].firstarc;
		G.vertices[j].firstarc= p1;
		ArcNode *p2 = new ArcNode;
		p2->info = w;
		p2->adjvex = j;
		p2->nextarc = G.vertices[i].firstarc;
		G.vertices[i].firstarc = p2;
	}
}
int main()
{
	/*********邻接矩阵***********/
	cout << "/*********邻接矩阵***********/" << endl;
	AMGraph G;
	CreateUDN(G);
	for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)
		cout << '\t' << "v" << i;
	cout << endl;
	for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)//输出邻接矩阵
	{	
		cout << "v" << i<<'\t';
		for (int j = 0; j < G.vexnum; j++)
		{
			cout << G.arcs[i][j] << '\t';
		}
		cout << endl;
	}
	/*********邻接表***********/
	cout << "/*********邻接表***********/" << endl;
	ALGraph g;
	CreateUDG(g);
	for (int i = 0; i < g.vexnum; i++)//输出邻接表
	{
		cout << "第" << i + 1 << "个顶点:" << g.vertices[i].data << endl;
		int k = 1;
		ArcNode *p = g.vertices[i].firstarc;
		while (p)
		{
			cout << "第" << i + 1 << "个顶点的" << "第" << k << "条边顶点:" << g.vertices[p->adjvex].data << '\t' << "权重:" << p->info << endl;
			p = p->nextarc;
			k++;
		}
	}
}

效果图:

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