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(领教矩阵)存储表示-----------
#define infinity int_max;//最大值
#define max_vertex_num 20;//最大的顶点数
#define enum {dg,dn,udg,udn} graphKine;//图的类别:有向图,有向网,无向图,无向网
typedef struct ArcCell
{
VRType adj;//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
InfoType *info;//该弧表示的信息
}ArcCell,AdjMatrix[max_vertex_num][max_vertex_num];
typedef struct
{
VertexType vexs[max_vertex_num];//顶点信息的数组
AdjMatrix arcs;//邻接矩阵,也就是弧(边)的信息二维数组
int vexnum,arcnum;//图的顶点数和弧数
GraphKind kind;//图的类型
}MGraph;
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。
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
1 2 3
1【0,1,1】
2【0,0,0】
3【1,0,0】比如该矩阵,从下标1开始描述数组,那就是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)。在这个单链表上的每个结点有3个域:
表结点:
adjvex:int类型,指示该弧指向的顶点的位置
nextarc:指示下一个弧的指针,和表结点是同样的数据类型;(存储的是和顶点i直接有关联的弧信息,比如a->b,a->c。就存储指向b和指向c的指针,如果b或c还指向了其他顶点,在以a顶点建立的单链表中不存储b和c指向的顶点,只存储a直接指向的顶点信息,不存储间接相连的顶点信息。)
info:存储弧或边的数据信息。
另外还有一个链头结点:有两个域:data:存储顶点数据;firstarc:指向第一条依附该顶点的弧的指针和上面的表结点类型相同。
-----------------存储代码---------------
#define max_vertex_num 20p
typedef struct ArcNode
{
int adjvex;
struct ArcNode *nextarc;
InfoType *info;
}ArcNode;
type struct VNode
{
VertexType data;
ArcNode *firstarc;
}Vnode,AdjList[max_vertex_num];
typedef struct
{
AdjList vertices;
int vexnum,arcnum;//图的顶点数,弧数
int kind;//图的种类标示
}ALGraph;
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 ArcBox//弧结点
{
int tailvex,headvex;//该弧的尾,头顶点在图中的位置
struct ArcBox *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;
typedef struct
{
vexbox adjmulist[max_vertex_num];
int vexnum,edgenum;//无向图的顶点数和边数
}AMLGraph;
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