圖的兩種存儲結構
① 圖片有幾種格式各有什麼特點
1、BMP
BMP(全稱Bitmap)是Windows操作系統中的標准圖像文件格式,可以分成兩類:設備有向量相關點陣圖(DDB)和設備無向量相關點陣圖(DIB),使用非常廣。它採用位映射存儲格式,除了圖像深度可選以外,不採用其他任何壓縮,因此,BMP文件所佔用的空間很大。
2、TIFF
Tag Image File Format,簡寫為TIFF。是一種靈活的點陣圖格式,主要用來存儲包括照片和藝術圖在內的圖像。它最初由Als公司與微軟公司一起為PostScript列印開發。TIFF與JPEG和PNG一起成為流行的高位彩色圖像格式。
3、GIF
GIF文件的數據,是一種基於LZW演算法的連續色調的無損壓縮格式。其壓縮率一般在50%左右,它不屬於任何應用程序。GIF格式可以存多幅彩色圖像,如果把存於一個文件中的多幅圖像數據逐幅讀出並顯示到屏幕上,就可構成一種最簡單的動畫。
4、PSD
PSD格式可以支持圖層、通道、蒙板和不同色彩模式的各種圖像特徵,但有時容量會很大,但由於可以保留所有原始信息,在圖像處理中對於尚未製作完成的圖像,選用 PSD格式保存是最佳的選擇。
5、DXF格式
DXF是Drawing Exchange Format的縮寫,擴展名是.dxf,是AutoCAD中的圖形文件格式,它以ASCII方式儲存圖形,在表現圖形的大小方面十分精確,可被Corel Draw和3DS等大型軟體調用編輯。
② 數據結構與演算法題需要回答
《數據結構與演算法》模擬題
一、填空題:(共15分)(每空一分)
按照排序時,存放數據的設備,排序可分為<1> 排序和<2> 排序。內部排序和外部排序
圖的常用的兩種存儲結構是<3> 和<4> 。鄰接矩陣和鄰接表
數據結構中的三種基本的結構形式是<5> 線性結構 和<6> 樹型結構 、圖型結構<7> 。
一個高度為6的二元樹,最多有<8> 63 個結點。
線性查找的時間復雜度為:<9> O(n^2) ,折半查找的時間復雜度為:<10> O(nlogn) 、堆分類的時間復雜度為:<11> O(nlogn) 。
在採用散列法進行查找時,為了減少沖突的機會,散列函數必須具有較好的隨機性,在我們介紹的幾種散列函數構造法中,隨機性最好的是<12> 隨機數 法、最簡單的構造方法是除留余數法<13> 。
線性表的三種存儲結構是:數組、<14> 鏈表 、<15> 靜態鏈表 。
二、回答下列問題:(共30分)
現有如右圖的樹,回答如下問題:看不見圖
根結點有:
葉結點有:
具有最大度的結點:
結點的祖先是:
結點的後代是:
棧存放在數組A[m]中,棧底位置是m-1。試問:
棧空的條件是什麼?top=m-1
棧滿的條件是什麼?top=-1
數據結構和抽象數據型的區別與聯系:
數據結構(data structure)—是相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。數據元素相互之間的關系稱為結構。
抽象數據類型(ADT):是指一個數學模型(數據結構)以及定義在該模型(數據結構)上的一組操作。
③ 圖的存儲結構
鄰接矩陣:
有向圖的鄰接矩陣
具有n個頂點的有向圖可以用一個n′n的方形矩陣表示。假設該矩陣的名稱為M,則當<vi,vj>是該有向圖中的一條弧時,M[i,j]=1;否則M[i,j]=0。第i個頂點的出度為矩陣中第i行中"1"的個數;入度為第i列中"1"的個數,並且有向圖弧的條數等於矩陣中"1"的個數。
無向圖的鄰接矩陣
具有n個頂點的無向圖也可以用一個n′n的方形矩陣表示。假設該矩陣的名稱為M,則當(vi,vj)是該無向圖中的一條邊時,M[i,j]=M[j,i]=1;否則,M[i,j]=M[j,j]=0。第i個頂點的度為矩陣中第i 行中"1"的個數或第i列中"1"的個數。圖中邊的數目等於矩陣中"1"的個數的一半,這是因為每條邊在矩陣中描述了兩次。
在C 語言中,實現鄰接矩陣表示法的類型定義如下所示: #defineMAX_VERTEX_NUM20typedefstructgraph{Elemtypeelem[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];intn;}Graph;鄰接表
邊結點的結構為:
adjvex是該邊或弧依附的頂點在數組中的下標,next是指向下一條邊或弧結點的指針
elem是頂點內容,firstedge是指向第一條邊或弧結點的指針。
在C語言中,實現鄰接表表示法的類型定義如下所示: #defineMAX_VERTEX_NUM30//最大頂點個數typestructEdgeLinklist{//邊結點intadjvex;structEdgeLinklist*next;}EdgeLinklist;typedefstructVexLinklist{//頂點結點Elemtypeelem;EdgeLinklist*firstedge;}VexLinklist,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];創建有向圖和無向圖鄰接表的演算法實現:
(1) 創建有向圖鄰接表 voidCreate_adj(AdjListadj,intn){for(i=0;i<n;i++){//初始化頂點數組scanf(&adj.elem);adj.firstedge=NULL;}scanf(&i,&j);//輸入弧while(i){s=(EdgeLinklist*)malloc(sizeof(EdgeLinklist));//創建新的弧結點s->adgvex=j-1;s->next=adj[i-1].firstedge;//將新的弧結點插入到相應的位置adj[i-1].firstegde=s;scanf(&i,&j);//輸入下一條弧}}(2)創建無向圖的鄰接表 voidCreate_adj(AdjListadj,intn){for(i=0;i<n;i++){//初始化鄰接表scanf(&adj.elem);adj.firstedge=NULL;}scanf(&i,&j);//輸入邊while(i){s1=(EdgeLinklist*)malloc(sizeof(EdgeLinklist));s1->adgvex=j-1;s2=(EdgeLinklist*)malloc(sizeof(EdgeLinklist));s2->adgvex=i-1;s1->next=adj[i-1].firstedge;adj[i-1].firstegde=s1;s2->next=adj[j-1].firstedge;adj[j-1].firstegde=s2;scanf(&i,&j);}}
④ 圖的存儲結構——所存儲的信息有哪些
一、鄰接矩陣存儲方法
鄰接矩陣是表示頂點之間相鄰關系的矩陣。
設G=(V,E)是具有n(n>0)個頂點的圖,頂點的順序依次為0~n-1,則G的鄰接矩陣A是n階方陣,其定義如下:
(1)如果G是無向圖,則:
A[i][j]=1:若(i,j)∈E(G) 0:其他
(2)如果G是有向圖,則:
A[i][j]=1:若<i,j>∈E(G) 0:其他
(3)如果G是帶權無向圖,則:
A[i][j]= wij :若i≠j且(i,j)∈E(G) 0:i=j ∞:其他
(4)如果G是帶權有向圖,則:
A[i][j]= wij :若i≠j且<i,j>∈E(G) 0:i=j∞:其他
注意:帶權圖和不帶權圖表示的元素類型不同。
帶權圖(不論有向還是無向圖)A[i][j]用double表示,不帶權圖(不論有向還是無向圖)A[i][j]用int表示。
用一維數組G[ ]存儲有4個頂點的無向圖如:G[ ] = { 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0 }
則頂點2和頂點0之間是有邊的。
如:
鄰接矩陣的特點如下:
(1)圖的鄰接矩陣表示是唯一的。
(2)無向圖的鄰接矩陣一定是一個對稱矩陣。因此,按照壓縮存儲的思想,在具體存放鄰接矩陣時只需存放上(或下)三角形陣的元素即可。
(3)不帶權的有向圖的鄰接矩陣一般來說是一個稀疏矩陣。因此,當圖的頂點較多時,可以採用三元組表的方法存儲鄰接矩陣。
(4)對於無向圖,鄰接矩陣的第i行(或第i列)非零元素(或非∞元素)的個數正好是第i個頂點的度。
(5)對於有向圖,鄰接矩陣的第i行(或第i列)非零元素(或非∞元素)的個數正好是第i個頂點的出度(或入度)。
(6)用鄰接矩陣方法存儲圖,很容易確定圖中任意兩個頂點之間是否有邊相連。但是,要確定圖中有多少條邊,則必須按行、按列對每個元素進行檢測,所花費的時間代價很大。這是用鄰接矩陣存儲圖的局限性。
鄰接矩陣的數據類型定義如下:
#define MAXV <最大頂點個數>
typedef struct
{ int no; //頂點編號
InfoType info; //頂點其他信息
} VertexType; //頂點類型
typedef struct //圖的定義
{ int edges[MAXV][MAXV]; //鄰接矩陣
int n,e; //頂點數,弧數
VertexType vexs[MAXV]; //存放頂點信息
} MGraph; //圖的鄰接矩陣表示類型
二、 鄰接表存儲方法
圖的鄰接表存儲方法是一種順序分配與鏈式分配相結合的存儲方法。
在鄰接表中,對圖中每個頂點建立一個單鏈表,第i個單鏈表中的節點表示依附於頂點i的邊(對有向圖是以頂點i為尾的邊)。每個單鏈表上附設一個表頭節點。
其中,表節點由三個域組成,adjvex指示與頂點i鄰接的點在圖中的位置,nextarc指示下一條邊或弧的節點,info存儲與邊或弧相關的信息,如權值等。
表頭節點由兩個域組成,data存儲頂點i的名稱或其他信息,firstarc指向鏈表中第一個節點。
typedef struct ANode
{ int adjvex; //該邊的終點編號
struct ANode *nextarc; //指向下一條邊的指針
InfoType info; //該邊的相關信息
} ArcNode; //邊表節點類型
typedef struct Vnode
{ Vertex data; //頂點信息
ArcNode *firstarc; //指向第一條邊
} VNode; //鄰接表頭節點類型
typedef VNode AdjList[MAXV]; //AdjList是鄰接表類型
typedef struct
{ AdjList adjlist; //鄰接表
int n,e; //圖中頂點數n和邊數e
} ALGraph; //完整的圖鄰接表類型
鄰接表的特點如下:
(1)鄰接表表示不唯一。這是因為在每個頂點對應的單鏈表中,各邊節點的鏈接次序可以是任意的,取決於建立鄰接表的演算法以及邊的輸入次序。
(2)對於有n個頂點和e條邊的無向圖,其鄰接表有n個頂點節點和2e個邊節點。顯然,在總的邊數小於n(n-1)/2的情況下,鄰接表比鄰接矩陣要節省空間。
(3)對於無向圖,鄰接表的頂點i對應的第i個鏈表的邊節點數目正好是頂點i的度。
(4)對於有向圖,鄰接表的頂點i對應的第i個鏈表的邊節點數目僅僅是頂點i的出度。其入度為鄰接表中所有adjvex域值為i的邊節點數目。
例, 給定一個具有n個節點的無向圖的鄰接矩陣和鄰接表。
(1)設計一個將鄰接矩陣轉換為鄰接表的演算法;
(2)設計一個將鄰接表轉換為鄰接矩陣的演算法;
(3)分析上述兩個演算法的時間復雜度。
解:
(1)在鄰接矩陣上查找值不為0的元素,找到這樣的元素後創建一個表節點並在鄰接表對應的單鏈表中採用前插法插入該節點。
void MatToList(MGraph g,ALGraph *&G)
//將鄰接矩陣g轉換成鄰接表G
{ int i,j,n=g.n; ArcNode *p; //n為頂點數
G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));
for (i=0;i<n;i++) //給所有頭節點的指針域置初值
G->adjlist[i].firstarc=NULL;
for (i=0;i<n;i++) //檢查鄰接矩陣中每個元素
for (j=n-1;j>=0;j--)
if (g.edges[i][j]!=0)
{ p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
//創建節點*p
p->adjvex=j;
p->nextarc=G->adjlist[i].firstarc;
//將*p鏈到鏈表頭
G->adjlist[i].firstarc=p;
}
G->n=n;G->e=g.e;
}
(2)在鄰接表上查找相鄰節點,找到後修改相應鄰接矩陣元素的值。
void ListToMat(ALGraph *G,MGraph &g)
{ int i,j,n=G->n;ArcNode *p;
for (i=0;i<n;i++)
{ p=G->adjlist[i].firstarc;
while (p!=NULL)
{ g.edges[i][p->adjvex]=1;
p=p->nextarc;
}
}
g.n=n;g.e=G->e;
}
(3)演算法1的時間復雜度均為O(n2)。演算法2的時間復雜度為O(n+e),其中e為圖的邊數。
⑤ 圖的存儲結構有哪些
最常見的:
順序查找:適合順序結構和鏈式結構
二分查找:適合順序結構
其他的二叉查找樹、B-樹之類有自己的數據結構
⑥ 有關圖的存儲結構
(1)順序存儲方法
該方法把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置上相鄰的存儲單元里,結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現。
由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構 (Sequential Storage Structure),通常藉助程序語言的數組描述。
該方法主要應用於線性的數據結構。非線性的數據結構也可通過某種線性化的方法實現順序存儲。 (2)鏈接存儲方法
該方法不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰,結點間的邏輯關系由附加的指針欄位表示。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構(Linked Storage Structure),通常藉助於程序語言的指針類型描述。
⑦ 圖的存儲結構是什麼
由於圖的結構比較復雜,任意兩個頂點之間都可能存在關系(邊),無法通過存儲位置表示這種任意的邏輯關系,所以,圖無法採用順序存儲結構。這一點同其他數據結構(如線性表、樹)不同。考慮圖的定義,圖是由頂點和邊組成的,所以,分別考慮如何存儲頂點和邊。圖常用的存儲結構有鄰接矩陣、鄰接表、十字鏈表和鄰接多重表。