邻接矩阵的基本操作

#include<iostream>
using namespace std;

#define INFINITY INT_MAX
#define MAX_VERTEX_NUM 20
#define OK 1
#define ERROR 0

//typedef enum{DG , DN, UDG, UDN} GraphKind;//{有向图，有向网，无向图，无向网}
typedef int VRType;
typedef char InfoType;
typedef int VertexType;//向量类型
typedef int Status;

typedef struct ArcCell{

	VRType adj;          //无权图表示0和1，有权是权值
	InfoType *info;      //该弧的相关信息指针

}ArcCell,AdjMaxtrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];


typedef struct {//邻接图结构

	VertexType   vexs[MAX_VERTEX_NUM];     //顶点向量
	AdjMaxtrix   arcs;                     //邻接矩阵
	int          vexnum;                   //当前顶点数
	int    		 arcnum;                   //弧度数
	GraphKind    kind;                     //图的种类标志	

}MGraph;


Status LocateVex(MGraph G,VertexType v);
Status CreateDG(MGraph &G)//创建有向图
{
	//和创建无向网完全一样，就是将权值赋值为1
	int IncInfo;
	int i,j,k;
	int v1,v2;
	printf("请输入当前顶点数和弧度数,以及弧的相关信息:");

	scanf("%d%d",&G.vexnum,&G.arcnum);//如果IncInfo，表示弧没有信息
	scanf("%d",&IncInfo);

	printf("请依次输入顶点:
");
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
		scanf("%d",&G.vexs[i]); //构造顶点向量矩阵

	for(i=0;i<G.vexnum;i++)//初始化邻接矩阵
		for(j=0;j<G.vexnum;j++)
		{
			G.arcs[i][j].adj=0;
			G.arcs[i][j].info=NULL;
		}
	
	printf("请输入两个邻接点和权重
");
	for(k=0;k<G.arcnum;k++)//根据弧度数输入顶点
	{
		scanf("%d%d",&v1,&v2);
		i=LocateVex(G,v1);
		j=LocateVex(G,v2);
		G.arcs[i][j].adj=1;//将权值赋为1就行了
		if(IncInfo)
			scanf("%c",&(*(G.arcs[i][j].info)));
	}	
	return OK;
}


Status CreateDN(MGraph &G)//创建有向网
{
	int IncInfo;
	int i,j,k;
	int v1,v2;
	int w;//权重
	printf("请输入当前顶点数和弧度数,以及弧的相关信息:");

	scanf("%d%d",&G.vexnum,&G.arcnum);//如果IncInfo，表示弧没有信息
	scanf("%d",&IncInfo);

	printf("请依次输入顶点:
");
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
		scanf("%d",&G.vexs[i]); //构造顶点向量矩阵

	for(i=0;i<G.vexnum;i++)//初始化邻接矩阵
		for(j=0;j<G.vexnum;j++)
		{
			G.arcs[i][j].adj=0;
			G.arcs[i][j].info=NULL;
		}
	
	printf("请输入两个邻接点及其权重
");
	for(k=0;k<G.arcnum;k++)//根据弧度数输入顶点
	{
		scanf("%d%d%d",&v1,&v2,&w);
		i=LocateVex(G,v1);
		j=LocateVex(G,v2);
		//删掉使矩阵对称的语句就行
		G.arcs[i][j].adj=w;
		if(IncInfo)
			scanf("%c",&(*(G.arcs[i][j].info)));

	}
	return OK;
}

Status CreateUDG(MGraph &G)//创建无向图
{
	//和创建无向网完全一样，就是将权值赋值为1
	int IncInfo;
	int i,j,k;
	int v1,v2;
	printf("请输入当前顶点数和弧度数,以及弧的相关信息:");

	scanf("%d%d",&G.vexnum,&G.arcnum);//如果IncInfo，表示弧没有信息
	scanf("%d",&IncInfo);

	printf("请依次输入顶点:
");
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
		scanf("%d",&G.vexs[i]); //构造顶点向量矩阵

	for(i=0;i<G.vexnum;i++)//初始化邻接矩阵
		for(j=0;j<G.vexnum;j++)
		{
			G.arcs[i][j].adj=0;
			G.arcs[i][j].info=NULL;
		}
	
	printf("请输入两个邻接点(无权值)
");
	for(k=0;k<G.arcnum;k++)//根据弧度数输入顶点
	{
		scanf("%d%d",&v1,&v2);
		i=LocateVex(G,v1);
		j=LocateVex(G,v2);
		G.arcs[i][j].adj=1;//将权值赋为1就行了
		G.arcs[j][i].adj=1;
		if(IncInfo)
			scanf("%c",&(*(G.arcs[i][j].info)));
	}	
	return OK;
}

Status CreateUDN(MGraph &G)//无向网
{
	int IncInfo;
	int i,j,k;
	int v1,v2;
	int w;//权重
	printf("请输入当前顶点数和弧度数,以及弧的相关信息:");

	scanf("%d%d",&G.vexnum,&G.arcnum);//如果IncInfo，表示弧没有信息
	scanf("%d",&IncInfo);

	printf("请依次输入顶点:
");
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
		scanf("%d",&G.vexs[i]); //构造顶点向量矩阵

	for(i=0;i<G.vexnum;i++)//初始化邻接矩阵
		for(j=0;j<G.vexnum;j++)
		{
			G.arcs[i][j].adj=0;
			G.arcs[i][j].info=NULL;
		}
	
	printf("请输入两个邻接点及其权重
");
	for(k=0;k<G.arcnum;k++)//根据弧度数输入顶点
	{
		scanf("%d%d%d",&v1,&v2,&w);
		i=LocateVex(G,v1);
		j=LocateVex(G,v2);
		G.arcs[i][j].adj=w;//给v1和v2赋上权重
		G.arcs[j][i].adj=w;
		if(IncInfo)
			scanf("%c",&(*(G.arcs[i][j].info)));

	}	
	return OK;
}//CreateUDN



Status CreateGraph(MGraph &G)//创建图的种类
{
	printf("请输入创建图的种类:
");
	printf("0表示有向图
1表示有向网
");
	printf("2表示无向图
3表示无向网
");
	printf("请选择:");
	scanf("%d",&G.kind);
	switch(G.kind)
	{
	case DG:  return  CreateDG(G);break;
	case DN:  return  CreateDN(G);break;
	case UDG: return  CreateUDG(G);break;
	case UDN: return  CreateUDN(G);break;
	default:  return ERROR;
	}
}

Status LocateVex(MGraph G,VertexType v)//得到当前顶点矩阵的位置
{
	for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
		if(G.vexs[i]==v)
			return i;

	return -1;
}


Status GetVex(MGraph G,int v)//返回v的某个顶点
{
	if(v>=G.arcnum||v<0)
		exit(ERROR);
	return G.vexs[v];
}


//Status PutVex(MGraph &G,VertexType v,VertexType &value)//将v的值赋值给value
//{
//	value=v;
//	return OK;
//}


Status FirstAdjVex(MGraph &G, VertexType v)//返回为的第一个邻接顶点的序列号
{
	int i=LocateVex(G,v);
	for(int k=0;k<G.vexnum;k++)
		if(G.arcs[i][k].adj==1)
			return G.vexs[k];
	return ERROR;
}

Status NextAdjVex(MGraph G,VertexType v,VertexType w)//返回w的的下一个邻接顶点
{
	int i=LocateVex(G,v);
	int k=LocateVex(G,w);

	for(int j=0;j<G.vexnum;j++)
		if(G.arcs[i][j].adj==1&&j>k)
			return G.vexs[j];

	return ERROR;
}

Status InsertVex(MGraph &G,VertexType v)//在G图中新添结点
{
	int i;
	if(G.vexnum==MAX_VERTEX_NUM)//矩阵存满
		return ERROR;
	else
		G.vexs[G.vexnum]=v;
	G.vexnum++;

	for( i=0;i<G.vexnum;i++)//将新增的行初始化
		G.arcs[G.vexnum-1][i].adj=0;

	for( i=0;i<G.vexnum;i++)//将新增的列初始化
		G.arcs[i][G.vexnum-1].adj=0;

	return OK;
}


void  DeleteVex(MGraph &G,VertexType v)//删除结点v,针对无向图和无向网
{
	int loc=LocateVex(G,v);
	int i,j;

	for(j=0;j<G.vexnum;j++)//删掉相关的弧
			if(G.arcs[loc][j].adj==1)
				G.arcnum--;

	for(i=0;i<G.vexnum;i++)//将所在的列删除
		for(j=loc;j<G.vexnum-1;j++)
			G.arcs[i][j]=G.arcs[i][j+1];
		
		

	for(i=loc;i<G.vexnum-1;i++)
		for(j=0;j<G.vexnum-1;j++)
			G.arcs[i][j]=G.arcs[i+1][j];
		
	for(i=loc;i<G.vexnum-1;i++)
		G.vexs[i]=G.vexs[i+1];

	G.vexnum--;//结点数减一
}


Status InsertArc(MGraph &G,VertexType v,VertexType w)//在G图中添加<v,w>序列
{
	int i,j;//获取w和v在矩阵当中的位置
	i=LocateVex(G,v);
	j=LocateVex(G,w);
	G.arcs[i][j].adj=1;
	if(G.kind==UDN||G.kind==UDG)//如果是无向图或者无向网
		G.arcs[j][i].adj=1;
	return OK;
}
Status DeleteArc(MGraph &G,VertexType v,VertexType w)
{
	//删除弧<v,w>,若G是无向的则还需删除对称弧<w,v>
	int i,j;
	G.vexnum-=2;
	G.arcnum-=1;
	i=LocateVex(G,v);
	j=LocateVex(G,w);
	G.arcs[i][j].adj=0;
	if(G.kind==UDN||G.kind==UDG)//如果是无向图或者无向网，删除对称偶序
		G.arcs[j][i].adj=0;
	
	return OK;
}


void PrintVex(MGraph G)
{
	printf("邻接矩阵为:
");
	for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		for(int j=0;j<G.vexnum;j++)
			printf("%d ",G.arcs[i][j].adj);
		printf("
");
	}
}

int main()
{
	VertexType v,w;
	VertexType m,n;
	MGraph G;
	CreateGraph(G);
	PrintVex(G);
	printf("获取v的邻接点w后面的一个邻接点:
");
	scanf("%d%d",&v,&w);
	printf("%d
",NextAdjVex(G,v,w));
	scanf("%d%d",&m,&n);//重新增加弧
	InsertArc(G,m,n);
	PrintVex(G);
	return 0;
}

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