本章是通過C++實現鄰接表有向圖。
目錄
1. 鄰接表有向圖的介紹
2. 鄰接表有向圖的代碼說明
3. 鄰接表有向圖的完整源碼轉載請注明出處:http://www.cnblogs.com/skywang12345/
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鄰接表有向圖的介紹
鄰接表有向圖是指通過鄰接表表示的有向圖。
上面的圖G2包含了"A,B,C,D,E,F,G"共7個頂點,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條邊。
上圖右邊的矩陣是G2在內存中的鄰接表示意圖。每一個頂點都包含一條鏈表,該鏈表記錄了"該頂點所對應的出邊的另一個頂點的序號"。例如,第1個頂點(頂點B)包含的鏈表所包含的節點的數據分別是"2,4,5";而這"2,4,5"分別對應"C,E,F"的序號,"C,E,F"都屬於B的出邊的另一個頂點。
鄰接表有向圖的代碼說明
1. 基本定義
#define MAX 100
// 鄰接表
class ListDG
{
private: // 內部類
// 鄰接表中表對應的鏈表的頂點
class ENode
{
public:
int ivex; // 該邊所指向的頂點的位置
ENode *nextEdge; // 指向下一條弧的指針
};
// 鄰接表中表的頂點
class VNode
{
public:
char data; // 頂點信息
ENode *firstEdge; // 指向第一條依附該頂點的弧
};
private: // 私有成員
int mVexNum; // 圖的頂點的數目
int mEdgNum; // 圖的邊的數目
VNode mVexs[MAX];
public:
// 創建鄰接表對應的圖(自己輸入)
ListDG();
// 創建鄰接表對應的圖(用已提供的數據)
ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen);
~ListDG();
// 打印鄰接表圖
void print();
private:
// 讀取一個輸入字符
char readChar();
// 返回ch的位置
int getPosition(char ch);
// 將node節點鏈接到list的最后
void linkLast(ENode *list, ENode *node);
};
(01) ListDG是鄰接表對應的結構體。 mVexNum是頂點數,mEdgNum是邊數;mVexs則是保存頂點信息的一維數組。
(02) VNode是鄰接表頂點對應的結構體。 data是頂點所包含的數據,而firstEdge是該頂點所包含鏈表的表頭指針。
(03) ENode是鄰接表頂點所包含的鏈表的節點對應的結構體。 ivex是該節點所對應的頂點在vexs中的索引,而nextEdge是指向下一個節點的。
2. 創建矩陣
這里介紹提供了兩個創建矩陣的方法。一個是用已知數據,另一個則需要用戶手動輸入數據。
2.1 創建圖(用已提供的矩陣)
/*
* 創建鄰接表對應的圖(用已提供的數據)
*/
ListDG::ListDG(char vexs[], int vlen, char edges[][2], int elen)
{
char c1, c2;
int i, p1, p2;
ENode *node1, *node2;
// 初始化"頂點數"和"邊數"
mVexNum = vlen;
mEdgNum = elen;
// 初始化"鄰接表"的頂點
for(i=0; i<mVexNum; i++)
{
mVexs[i].data = vexs[i];
mVexs[i].firstEdge = NULL;
}
// 初始化"鄰接表"的邊
for(i=0; i<mEdgNum; i++)
{
// 讀取邊的起始頂點和結束頂點
c1 = edges[i][0];
c2 = edges[i][1];
p1 = getPosition(c1);
p2 = getPosition(c2);
// 初始化node1
node1 = new ENode();
node1->ivex = p2;
// 將node1鏈接到"p1所在鏈表的末尾"
if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)
mVexs[p1].firstEdge = node1;
else
linkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);
}
}
該函數的作用是創建一個鄰接表有向圖。實際上,該方法創建的有向圖,就是上面的圖G2。該函數的調用方法如下:
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 創建圖(自己輸入)
/*
* 創建鄰接表對應的圖(自己輸入)
*/
ListDG::ListDG()
{
char c1, c2;
int v, e;
int i, p1, p2;
ENode *node1, *node2;
// 輸入"頂點數"和"邊數"
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"鄰接表"的頂點
for(i=0; i<mVexNum; i++)
{
cout << "vertex(" << i << "): ";
mVexs[i].data = readChar();
mVexs[i].firstEdge = NULL;
}
// 初始化"鄰接表"的邊
for(i=0; i<mEdgNum; i++)
{
// 讀取邊的起始頂點和結束頂點
cout << "edge(" << i << "): ";
c1 = readChar();
c2 = readChar();
p1 = getPosition(c1);
p2 = getPosition(c2);
// 初始化node1
node1 = new ENode();
node1->ivex = p2;
// 將node1鏈接到"p1所在鏈表的末尾"
if(mVexs[p1].firstEdge == NULL)
mVexs[p1].firstEdge = node1;
else
linkLast(mVexs[p1].firstEdge, node1);
}
}
鄰接表有向圖的完整源碼
點擊查看:源代碼