鄰接表&十字連結串列
阿新 • • 發佈:2018-12-18
鄰接表:
每一行都可以看成一個單鏈表,第一行中,v0-1-3可以得到,v0的出度為v1和v3。
鄰接表完整程式碼:
#include <iostream> using namespace std; const int MAX_V = 15; //邊節點 typedef struct Edge_node { char data; Edge_node *next; }Enode,*pEnode; //表節點 typedef struct List_node { char data; Edge_node *firstEdge; }Lnode, *pLnode; int main() { void AddEdge( char v1, char v2, pLnode list, int V ); void display( pLnode list, int V ); void clear( pLnode list, int V); int V,E; cout << "input vertex number and edge number:\n";//輸入頂點數和邊數 cin >> V >> E; Lnode list[MAX_V];//建立陣列 for( int i=0; i<V; ++i ){ list[i].firstEdge = NULL; } cout << "input vertex:\n";//輸入頂點 for( int i=0; i<V; ++i ) cin >> list[i].data; cout << "input edges, eg: a b \n"; char v1,v2; for( int i=0; i<E; ++i ){ cin >> v1 >> v2; AddEdge( v1, v2, list, V); } //輸出 cout <<"display:\n"; display( list, V ); cout << "clear:\n"; clear( list, V ); return 0; } void AddEdge( char v1, char v2, pLnode list, int V ) { for( int i=0; i<V; ++i ){ if( v1==list[i].data ){ //生成新的邊節點 pEnode newEdge = new Enode; newEdge->data = v2; newEdge->next = NULL; newEdge->next = list[i].firstEdge; list[i].firstEdge = newEdge; break; } } } void display( pLnode list, int V ){ for( int i=0; i<V; ++i ){ cout << list[i].data <<": "; pEnode p = list[i].firstEdge; while( p ){ cout << p->data << ' '; p = p->next; } cout <<endl; } } void clear( pLnode list, int V){ for( int i=0; i<V; ++i ){ pEnode p = list[i].firstEdge; pEnode todel; while( NULL!=p ){ todel = p; cout <<"delete is "<< todel->data << ' '; p = p->next; delete todel; } cout << endl; } }
但對於有向圖來說,鄰接表是有缺陷的,關心了出度問題,想了解入度就必須要遍歷整個圖才能知道,反之,逆鄰接表解決了入度的情況。 而十字連結串列可以同時解決出度和入度的問題。
十字連結串列
重新定義表節點結構:增加了兩個指標firstIn,firstOut。分別用來指向該頂點的入(出)邊表中第一個結點。
firstin表示入邊表頭指標,指向該頂點的入邊表中第一個結點;
firstout表示出邊表頭指標,指向該頂點的出邊表中第一個結點; tailvex是指弧起點在頂點的下標,
headvex是指弧終點在頂點表中的下標,
headlink是指入邊表指標域,指向終點相同的一下條邊
taillink是指出邊表指標域,指向起點相同的下一條邊。
對比
與鄰接表相比,這裡的 tailLink 指標就相當於鄰接表裡的那個指標,指向出度的下一個節點。而這裡的 headLink 就是新增加的用來記錄入度的指標。 首先,橫著看:每一行都可以看出單鏈表,把從 firstOut 出來的串起來就是出度(類似鄰接表); 豎著看(不太明顯):從 headLink 出來的指標指向串起來,都是入度節點。
那為什麼要重複儲存節點資訊呢?例如圖中的0存了2次,1存了3次等。這是為了方便找入度節點。試想,鄰接表用一個指標一個節點資訊來儲存方便找出度,那麼要是出度入度都方便找,自然要給入度也加上一個指標(headLink)和一個數據域(tailVex)。這樣當找到入度的邊接節點,取出 headLink 就找到入度節點了。
將邊節點結構分割: 入度:headLink + tailVex; 出度:tailLink + headVex;
十字連結串列程式碼:
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int MAX_V = 15;
//邊節點
typedef struct Edge_node {
char tailVex,headVex; //tailvex是指弧起點在頂點的下標,headvex是指弧終點在頂點表中的下標,
Edge_node *tailLink, *headLink;//headlink指向弧頭相同的下一條弧。taillink指向弧尾相同的下一條弧.
}Enode,*pEnode;
//表節點
typedef struct List_node {
char data;
Edge_node *firstIn, *firstOut;//firstin表示入邊表頭指標,指向該頂點的入邊表中第一個結點.
}Lnode, *pLnode;
int main()
{
void AddEdge( char v1, char v2, pLnode list, int V );
void display( pLnode list, int V );
void clear( pLnode list, int V);
int V,E;
cout << "input vertex number and edge number:\n";//輸入頂點數和邊數
cin >> V >> E;
Lnode list[MAX_V];//建立陣列
for( int i=0; i<V; ++i ){
list[i].firstIn = NULL;
list[i].firstOut = NULL;
}
//輸入頂點
cout << "input vertex:\n";
for( int i=0; i<V; ++i )
cin >> list[i].data;
//輸入邊
cout << "input edges, eg: a b \n";
char v1,v2;
for( int i=0; i<E; ++i ){
cin >> v1 >> v2;
AddEdge( v1, v2, list, V);
}
//輸出
cout <<"display:\n";
display( list, V );
cout << "clear:\n";
clear( list, V );
return 0;
}
void AddEdge( char v1, char v2, pLnode list, int V ){
int getIndex( char x , pLnode list , int V );
int v1_index = getIndex( v1 , list, V );
int v2_index = getIndex( v2, list ,V );
pEnode newEdge = new Enode;
newEdge->tailVex = v1;
newEdge->headVex = v2;
//添加出度
newEdge->tailLink = list[v1_index].firstOut;
list[v1_index].firstOut = newEdge;
//新增入度
newEdge->headLink = list[v2_index].firstIn;
list[v2_index].firstIn = newEdge;
}
int getIndex( char x, pLnode list, int V ){
for( int i=0; i<V; ++i ){
if( x==list[i].data )
return i;
}
}
void display( pLnode list, int V ){
for( int i=0; i<V; ++i ){
cout << list[i].data <<" out : ";
pEnode p = list[i].firstOut;
while( p ){
cout << p->headVex << ' ';
p = p->tailLink;
}
cout <<endl;
cout << list[i].data <<" in : ";
p = list[i].firstIn;
while( p ){
cout << p->tailVex << ' ';
p = p->headLink;
}
cout <<endl;
}
}
void clear( pLnode list, int V){
for( int i=0; i<V; ++i ){
pEnode p = list[i].firstOut;
pEnode todel;
while( NULL!=p ){
todel = p;
cout <<"delete is "<< todel->headVex << ' ';
p = p->tailLink;
delete todel;
}
cout << endl;
}
}