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图的存储结构

  图的结构比较复杂,任意两个顶点之间都可能有联系,因此无法以数据元素在存储区中的物理位置来确定元素的关系,所以图没有顺序映像的存储结构,但是可以借助数组的数据类型来表示元素之间的关系。

  另一方面,用多重链表表示图是自然的事,他是×××一种最简单的链式映像存储结构,即由一个数据域和多个指针域组成的节点表示图中的一个顶点,其中数据域存放顶点的信息,指针域指向其邻接点的指针。

  图有以下几种存储结构

  1 数组(邻接矩阵)表示法

  用两个数组分表存储图的顶点信息和数据元素之间的关系(也就是图的边或弧的信息)

  形式如下:

  --------------图的数组(邻接矩阵)存储表示-----------

  #define INFINITY int_max;//最大值(无穷大表示两点之间没关系)

  #define MAX_VERTEX_NUM 20;//最大的顶点数

  typedef enum GraphKind{dg,udg,dn,udn};//图的类别:有向图,无向图,有向网,无向网

  typedef struct ArcCell{//矩阵元素

  int ac_val;//顶点的关系类型,对无权图,用1或0表示是否相邻,如果是有权图,表示为权值

  char *ac_info;//该弧表示的信息

  }adj_matrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];

  typedef struct Graph{

  struct VNode *g_vetxs;//顶点信息的数组

  struct ArcCell **g_mat;//邻接矩阵,也就是弧(边)的信息二维数组

  int  g_vexnum; //图的顶点数

  int  g_arcnum;//图的弧数

  emu GraphKind g_kind;//图的类型

  }my_graph;

  从结构上讲就是用一个二维数组(邻接矩阵)来存储图的弧(边)的信息,用一个一维数组存储图的顶点信息。

  1   2  3

  1【0,1,1】

  2【0,0,0】

  3【1,0,0】

  如果是无权图,邻接矩阵里面只存储0或1的数据,来表示两个顶点之间是否有联系。比如上图矩阵,从下标1开始描述顶点数组,图中表示第一个顶点和第二个顶点有联系,第一个顶点和第三个顶点有联系,第三个和第一个有联系。第2个和第一个没联系(那是因为有可能图是有向图,从顶点1到2有箭头联系,从顶点2到1却没有箭头)。所以如果图是无向图的话,可以只存储矩阵上三角或者下三角元素,因为在无向图中从顶点1和顶点2之间有联系,但是没有箭头指向。

  如果是有权图,则上面矩阵中1应该变成从顶点1到顶点2之间这个弧的具体权值,而不是单纯的1.如果之间没有边,没有联系,那就要用一个特殊的符号(比如#,∞)来表示这个两个顶点之间没有边或弧。(但是不能用0,因为0也是一个数值,也可以是弧的权值数值)

  2 邻接表

  邻接表是图的一种链式存储结构。在邻接表中对图中的每个顶点建立一个单链表(比如图有4个顶点,就要建立4个单链表),第i个单链表依附于图的第i个顶点(如果是有向图就是以顶点i为弧尾的边)。

  -----------------存储代码---------------

  #define MAX_VERTEX_NUM 20 //最大顶点数

  typedef enum GraphKined{dg,udg,dn,udn};//图的类别:有向图,无向图,有向网,无向网

  typedef struct ArcNode {//边节点

  int an_index;//边节点编号

  char *an_info;//边节点信息

  struct ArcNode *nextarc;//指向下一边节点

  };

  type struct VetxNode{//顶点节点

  int vn_data;//顶点编号

  struct ArcNode *vn_firstarc;//指向顶点第一条指出边

  }vtex_list[MAX_VERTEX_NUM];

  typedef struct Graph{//描绘整个图的结构

  struct VetxNode *g_vetxlist;//指向顶点数组

  int g_vexnum; //图的顶点数

  int g_arcnum;//图的弧数

  enum GraphKind g_kind;//图的种类标示

  有时候为了方便确定顶点入度或以顶点i为头的弧(针对有向图来说),则需要建立以顶点i为头的弧的链表。这称为逆邻接表,邻接表和逆邻接表可以方便的查询图中一个顶点的入度和出度

  3 十字链表

  在十字链表中(有向图适用,有向图才有弧头和弧尾的概念),每条弧有一个结点,每个顶点也有个结点。

  -------------存储结构和结点的结构说明---------

  #define MAX_VERTEX_NUM 20;

  typedef struct ArcNode{//弧结点

  int an_tailvetx;//该弧的尾点在图中的位置

  int an_headvetx;//该弧的头顶点在图中的位置

  struct ArcNode *hlink,&tlink;//分别是弧头相同,弧尾相同的弧的指针

  InfoType *info;//该弧的信息

  }

  typedef struct VexNode{//顶点结点

  vertexType data;//顶点数据

  ArcBox *firstIn,*firstOut;//分别指向该顶点的第一个入弧和出弧

  }vexBode;

  typedef struct{

  vexnode xlist[max_vertex_num];//表头变量,顶点数组

  int vexnum,arcnum;//顶点数量,弧数量

  }OlGraph//图整体概念结构

  4.邻接多重表

  这个结构是无向图的链式存储结构。和十字链表很相似,但是添加一个是否访问过的标示。

  ---------------存储结构------------

  #define max_vertex_num 20

  type enum{unvisited,visited }visitIf;

  typedef struct EBox{

  visitIf mark;//访问标示

  int ivex,jvex;//该边依附的两个顶点的位置。

  struct EBox *ilink,*jlink;//ilink表示依附顶点ivex的边,jlink表示依附顶点jvex的边

  Infotype *info;//边信息

  }EBox;

  typedef struct vexBox{

  verterType data;

  EBox *firstedge;//指向第一条依附该顶点的边

  }VexBox;

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