无向图的存储方法
C
10*10的矩阵存储上三角,且对角线全为0,不用存储对角线的值,即可得:1. 第一行存9个数,第二行存8个,......,直到最后一行存0个,进行压缩存储。2. 上三角存储,即存储的数值均是行标小于列标,(V6,V3)存储的即为(V3,V6),它前面存入一维数组中的有9+8+2=19个(第一行9个,第二行8个,第三行从V3,V4开始存储到V3,V6有2个),从1开始,它就放在B【20】
B. 数据结构中的图 无向和有向,怎样存入文件
通常图都分为结点和弧,您存储图到文件可以按照这种方法来实现。
typedef struct {
int type; //标识是有向图还是无向图,例如0表示有向图,非0表示无向图
int vexnum;
char *arclist; //arclist指向一个vexnum*vexnum的矩阵,存储节点间的弧
}CHART;
1. 写文件时将上面的结构写入文件,然后将vexnum*vexnum的弧矩阵写入文件
2. 读文件时先读取上面的结构,然后依据vexnum先申请一个vexnum*vexnum大小的空间
赋值给arclist,然后从文件继续读取vexnum*vexnum大小的数据存储到arclist指向的数
组中。
C. C语言数据结构无向图删除边
//在用邻接表方式存储的无向图g中,删除边(i,j)
void DeletEdge(AdjList g,int i,j)
{
//先删除定点i的边(i,j)
p=g[i].firstarc;
pre=null; //删顶点i 的边结点(i,j),pre是前驱指针
while (p)
if (p->adjvex==j)
{
if(pre==null) g[i].firstarc=p->next;
else pre->next=p->next;
free(p);//释放结点空间
}
else
{
pre=p;
p=p->next;//沿链表继续查找
}
//删顶点j 的边结点(j,i)
p=g[j].firstarc;
pre=null;
while (p)
if (p->adjvex==i)
{
if(pre==null)g[j].firstarc=p->next;
else pre->next=p->next;
free(p);//释放结点空间
}
else
{
pre=p;
p=p->next;//沿链表继续查找
}
}// DeletEdge
D. 有向图和无向图的有关知识
有/无 向图如果给图的每条边规定一个方向,那么得到的图称为有向图,其边也称为有向边。在有向图中,与一个节点相关联的边有出边和入边之分,而与一个有向边关联的两个点也有始点和终点之分。相反,边没有方向的图称为无向图。[编辑]简单图一个图如果没有两条边,它们所关联的两个点都相同(在有向图中,没有两条边的起点终点都分别相同);每条边所关联的是两个不同的顶点则称为简单图(simple graph)。简单的有向图和无向图都可以使用以上的“二元组的定义”,但形如(x,x)的序对不能属于E。而无向图的边集必须是对称的,即如果 ,那么 。[编辑]多重图若允许两结点间的边数多于一条,又允许顶点通过同一条边和自己关联,则为多重图的概念。它只能用“三元组的定义”。[编辑]基本术语在顶点1有一个环阶(Order):图G中顶集V的大小称作图G的阶。子图(Sub-Graph):图G'称作图G的子图如果以及 。生成子图(Spanning Sub-Graph):指满足条件V(G') =V(G)的G的子图G。度(Degree)是一个顶点的度是指与该顶点相关联的总边数,顶点v的度记作d(v)。度和边有如下关系:。出度(out-degree) 和入度 (in-degree):对有向图而言,顶点的度还可分为出度和入度。一个顶点的出度为 do ,是指有 do 条边以该顶点为起点,或说与该点关联的出边共有do条。入度的概念也类似。邻接矩阵环(loop):若一条边的两个顶点相同,则此边称作环。路径(path):从顶点 u 到顶点 v 的一条路径是指一个序列v0,e1,v1,e2,v2,...ek,vk, ei的起点终点为vi及vi - 1; k 称作路径的长度; v_0=u,称为路径的起点; v_k=v,称为路径的终点。如果 u=v,称该路径是闭的,反之则称为开的;如果 v_1 , ... , v_k 两两不等,则称之为简单路径(simple path)(注意,u=v 是允许的)。行迹(trace):如果路径P(u,v)中边各不相同,则该路径称为u到v的一条行迹。轨道(track):即简单路径。闭的行迹称作回路(circuit),闭的轨道称作圈(Cycle)。(现存文献中的命名法并无统一标准。比如在另一种定义中,walk 对应上述的 path,path 对应上述的 track , trail 对应上述的 trace。)距离(distance): 从顶点 u 出发到顶点 v 的最短路径若存在,则此路径的长度称作从 u 到 v 的距离。若从 u 到 v 根本不存在路径,则记该距离为无穷(∞)。距离矩阵桥(bridge):若去掉一条边,便会使得整个图不连通,该边称为桥。[编辑]图的存储表示数组(邻接矩阵)存储表示(有向或无向)邻接表存储表示前向星存储表示有向图的十字链表存储表示无向图的邻接多重表存储表示一个不带权图中若两点不相邻,邻接矩阵相应位置为0,对带权图(网),相应位置为∞。一个图的邻接矩阵表示是唯一的,但其邻接表表示不唯一。在邻接表中,对图中每个顶点建立一个单链表(并按建立的次序编号),第i个单链表中的结点表示依附于顶点vi的边(对于有向图是以顶点vi为尾的弧)。每个结点由两个域组成:邻接点域(adjvex),用以指示与vi邻接的点在图中的位置,链域(nextarc)用以指向依附于顶点vi的下一条边所对应的结点。如果用邻接表存放网(带权图)的信息,则还需要在结点中增加一个存放权值的域(info)。每个顶点的单链表中结点的个数即为该顶点的出度(与该顶点连接的边的总数)。无论是存储图或网,都需要在每个单链表前设一表头结点,这些表头结点的第一个域data用于存放结点vi的编号i,第二个域firstarc用于指向链表中第一个结点。[编辑]图的遍历图的遍历方法有深度优先搜索法和广度(宽度)优先搜索法。深度优先搜索法是树的先根遍历的推广,它的基本思想是:从图G的某个顶点v0出发,访问v0,然后选择一个与v0相邻且没被访问过的顶点vi访问,再从vi出发选择一个与vi相邻且未被访问的顶点vj进行访问,依次继续。如果当前被访问过的顶点的所有邻接顶点都已被访问,则退回到已被访问的顶点序列中最后一个拥有未被访问的相邻顶点的顶点w,从w出发按同样的方法向前遍历,直到图中所有顶点都被访问。其递归算法如下:Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; //访问标志数组Status (*VisitFunc)(int v); //VisitFunc是访问函数,对图的每个顶点调用该函数void DFSTraverse (Graph G, Status(*Visit)(int v)){ VisitFunc = Visit; for(v=0; v<G.vexnum; ++v) visited[v] = FALSE; //访问标志数组初始化 for(v=0; v<G.vexnum; ++v) if(!visited[v]) DFS(G, v); //对尚未访问的顶点调用DFS}void DFS(Graph G, int v){ //从第v个顶点出发递归地深度优先遍历图Gvisited[v]=TRUE; VisitFunc(v); //访问第v个顶点for(w=FirstAdjVex(G,v); w>=0; w=NextAdjVex(G,v,w))//FirstAdjVex返回v的第一个邻接顶点,若顶点在G中没有邻接顶点,则返回空(0),//若w是v的邻接顶点,NextAdjVex返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点。//若w是v的最后一个邻接点,则返回空(0)。 if(!visited[w]) DFS(G, w); //对v的尚未访问的邻接顶点w调用DFS}图的广度优先搜索是树的按层次遍历的推广,它的基本思想是:首先访问初始点vi,并将其标记为已访问过,接着访问vi的所有未被访问过的邻接点vi1,vi2, …, vi t,并均标记已访问过,然后再按照vi1,vi2, …, vi t的次序,访问每一个顶点的所有未被访问过的邻接点,并均标记为已访问过,依次类推,直到图中所有和初始点vi有路径相通的顶点都被访问过为止。其非递归算法如下:Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; //访问标志数组Status (*VisitFunc)(int v); //VisitFunc是访问函数,对图的每个顶点调用该函数void BFSTraverse (Graph G, Status(*Visit)(int v)){ VisitFunc = Visit;for(v=0; v<G.vexnum, ++v) visited[v] = FALSE; initQueue(Q); //置空辅助队列Q for(v=0; v<G.vexnum; ++v) if(!visited[v]){ visited[v]=TRUE; VisitFunc(v); EnQueue(Q, v); //v入队列 while(!QueueEmpty(Q)){ DeQueue(Q, u); //队头元素出队并置为u for(w=FirstAdjVex(G,u); w>=0; w=NextAdjVex(G,u,w)) if(!Visited[w]){ //w为u的尚未访问的邻接顶点 Visited[w]=TRUE; VisitFunc(w); EnQueue(Q, w); } } }}
[编辑]图的重要类型树平面图连通图强连通图有向无环图AOV网AOE网完全图:每一对不同顶点间都有边相连的的图,记作Kn。二分图:顶集,且每一条边都有一个顶点在X中,而另一个顶点在Y中。完全二分图:二分图G中若任意两个X和Y中的顶点都有边相连。若,则图G记作Km,n。正则图:如果图中所有顶点的度皆相等,则此图称为正则图欧拉图:存在经过所有边一次(可以多次经过点)的路径的图哈密顿图:存在经过所有点一次的路径的图
E. 【数据结构】计算顶点数目超大(达千万级别)的无向图的连通分量数,如何用文本文件存储
第一行存储顶点个数
从第二行开始,每一行存两个定点编号代表一条边(例如:329 744 这就代表329号顶点到744号顶点的一条边)
这些边可以按照第一个顶点编号来进行排序这样便于索引,利用二分搜索可以很快找到相应的边
F. 无向图的邻接矩阵可用一维数组存储对吗
习惯上无向图的邻接矩阵一般用二维数组存储,这样使用方便。当然,任意二维数组都是可以用一维数组存储的,只是用起来不方便。
G. 怎样将一棵二叉树的存储结构转化为一个无向图的存储结构,谁能说说编程思想啊
图的存储机构一般用邻接矩阵或邻接表,二叉树一般是链表结构,就是把链表变成临近矩阵了,用中序形势对链表节点进行编号和访问并做为临近矩阵的顺序,用中序访问,对当前节点和后继节点判断,然后置对应的矩阵为1,(a[当前],[后继]=1 ,a[后继],[当前]=1 ) ,中序访问完就可以了
H. 无向图的邻接表存储方式和深度优先遍历的方法(代码)
type
node=record
y:longint;
flag:boolean;
next:longint;
p:-1..1;
end;
var
n,m,i,j,x,y:longint;
map:array [0..40000] of node;
a:array [0..40000] of longint;
procere dfs(i:longint);
var
j:longint;
begin
j:=a[i];
while j>-1 do begin
if map[j].flag then begin
map[j].flag:=false;
map[j xor 1].flag:=false;
if map[j].p>-1 then begin
map[j].p:=0;
writeln(i);
dfs(map[j].y);
map[j].p:=1;
end;
end;
j:=map[j].next;
end;
end;
begin
readln(n,m);
for i:=1 to n do a[i]:=-1;
for j:=1 to m do begin
readln(x,y);
map[2*j-2].y:=y;
map[2*j-2].next:=a[x];
map[2*j-2].flag:=true;
a[x]:=2*j-2;
map[2*j-1].y:=x;
map[2*j-1].next:=a[y];
map[2*j-1].flag:=true;
a[y]:=2*j-1;
end;
map[a[1]].p:=0;
dfs(1);
map[a[1]].p:=1;
end.
I. 图的存储结构——所存储的信息有哪些
一、邻接矩阵存储方法
邻接矩阵是表示顶点之间相邻关系的矩阵。
设G=(V,E)是具有n(n>0)个顶点的图,顶点的顺序依次为0~n-1,则G的邻接矩阵A是n阶方阵,其定义如下:
(1)如果G是无向图,则:
A[i][j]=1:若(i,j)∈E(G) 0:其他
(2)如果G是有向图,则:
A[i][j]=1:若<i,j>∈E(G) 0:其他
(3)如果G是带权无向图,则:
A[i][j]= wij :若i≠j且(i,j)∈E(G) 0:i=j ∞:其他
(4)如果G是带权有向图,则:
A[i][j]= wij :若i≠j且<i,j>∈E(G) 0:i=j∞:其他
注意:带权图和不带权图表示的元素类型不同。
带权图(不论有向还是无向图)A[i][j]用double表示,不带权图(不论有向还是无向图)A[i][j]用int表示。
用一维数组G[ ]存储有4个顶点的无向图如:G[ ] = { 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0 }
则顶点2和顶点0之间是有边的。
如:
邻接矩阵的特点如下:
(1)图的邻接矩阵表示是唯一的。
(2)无向图的邻接矩阵一定是一个对称矩阵。因此,按照压缩存储的思想,在具体存放邻接矩阵时只需存放上(或下)三角形阵的元素即可。
(3)不带权的有向图的邻接矩阵一般来说是一个稀疏矩阵。因此,当图的顶点较多时,可以采用三元组表的方法存储邻接矩阵。
(4)对于无向图,邻接矩阵的第i行(或第i列)非零元素(或非∞元素)的个数正好是第i个顶点的度。
(5)对于有向图,邻接矩阵的第i行(或第i列)非零元素(或非∞元素)的个数正好是第i个顶点的出度(或入度)。
(6)用邻接矩阵方法存储图,很容易确定图中任意两个顶点之间是否有边相连。但是,要确定图中有多少条边,则必须按行、按列对每个元素进行检测,所花费的时间代价很大。这是用邻接矩阵存储图的局限性。
邻接矩阵的数据类型定义如下:
#define MAXV <最大顶点个数>
typedef struct
{ int no; //顶点编号
InfoType info; //顶点其他信息
} VertexType; //顶点类型
typedef struct //图的定义
{ int edges[MAXV][MAXV]; //邻接矩阵
int n,e; //顶点数,弧数
VertexType vexs[MAXV]; //存放顶点信息
} MGraph; //图的邻接矩阵表示类型
二、 邻接表存储方法
图的邻接表存储方法是一种顺序分配与链式分配相结合的存储方法。
在邻接表中,对图中每个顶点建立一个单链表,第i个单链表中的节点表示依附于顶点i的边(对有向图是以顶点i为尾的边)。每个单链表上附设一个表头节点。
其中,表节点由三个域组成,adjvex指示与顶点i邻接的点在图中的位置,nextarc指示下一条边或弧的节点,info存储与边或弧相关的信息,如权值等。
表头节点由两个域组成,data存储顶点i的名称或其他信息,firstarc指向链表中第一个节点。
typedef struct ANode
{ int adjvex; //该边的终点编号
struct ANode *nextarc; //指向下一条边的指针
InfoType info; //该边的相关信息
} ArcNode; //边表节点类型
typedef struct Vnode
{ Vertex data; //顶点信息
ArcNode *firstarc; //指向第一条边
} VNode; //邻接表头节点类型
typedef VNode AdjList[MAXV]; //AdjList是邻接表类型
typedef struct
{ AdjList adjlist; //邻接表
int n,e; //图中顶点数n和边数e
} ALGraph; //完整的图邻接表类型
邻接表的特点如下:
(1)邻接表表示不唯一。这是因为在每个顶点对应的单链表中,各边节点的链接次序可以是任意的,取决于建立邻接表的算法以及边的输入次序。
(2)对于有n个顶点和e条边的无向图,其邻接表有n个顶点节点和2e个边节点。显然,在总的边数小于n(n-1)/2的情况下,邻接表比邻接矩阵要节省空间。
(3)对于无向图,邻接表的顶点i对应的第i个链表的边节点数目正好是顶点i的度。
(4)对于有向图,邻接表的顶点i对应的第i个链表的边节点数目仅仅是顶点i的出度。其入度为邻接表中所有adjvex域值为i的边节点数目。
例, 给定一个具有n个节点的无向图的邻接矩阵和邻接表。
(1)设计一个将邻接矩阵转换为邻接表的算法;
(2)设计一个将邻接表转换为邻接矩阵的算法;
(3)分析上述两个算法的时间复杂度。
解:
(1)在邻接矩阵上查找值不为0的元素,找到这样的元素后创建一个表节点并在邻接表对应的单链表中采用前插法插入该节点。
void MatToList(MGraph g,ALGraph *&G)
//将邻接矩阵g转换成邻接表G
{ int i,j,n=g.n; ArcNode *p; //n为顶点数
G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));
for (i=0;i<n;i++) //给所有头节点的指针域置初值
G->adjlist[i].firstarc=NULL;
for (i=0;i<n;i++) //检查邻接矩阵中每个元素
for (j=n-1;j>=0;j--)
if (g.edges[i][j]!=0)
{ p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
//创建节点*p
p->adjvex=j;
p->nextarc=G->adjlist[i].firstarc;
//将*p链到链表头
G->adjlist[i].firstarc=p;
}
G->n=n;G->e=g.e;
}
(2)在邻接表上查找相邻节点,找到后修改相应邻接矩阵元素的值。
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)算法1的时间复杂度均为O(n2)。算法2的时间复杂度为O(n+e),其中e为图的边数。
J. 对于有n个顶点的无向图,怎样存储可以省一半空间
原则上的确是n的平方,不过由于无向图的邻接矩阵是一个对称矩阵,只需要存储下三角或者上三角的元素,个数就是从1加到n,就是n(n+1)/ 2,不过题目问错了,这是压缩存储,是用一维数组存放,一般好像不叫矩阵
其实更精确地说,上面的数字个数是普通对称矩阵的,这个邻接矩阵的对角线一定为0,所以,只需要存储1 加到n-1,也就是n(n-1)/2就可以了