现在的位置: 首页 > 综合 > 正文

数据结构中图的所有操作

2013年02月05日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5505字 ⁄ 字号 评论关闭
/* 图的邻接表存储表示 */
#define MAX_VERTEX_NUM 20
typedef enum{DG,DN,UDG,UDN}GraphKind; /* {有向图,有向网,无向图,无向网} */
typedef struct ArcNode
{
int adjvex; /* 该弧所指向的顶点的位置 */
struct ArcNode *nextarc; /* 指向下一条弧的指针 */
InfoType *info; /* 网的权值指针) */
}ArcNode; /* 表结点 */
typedef struct
{
VertexType data; /* 顶点信息 */
ArcNode *firstarc; /* 第一个表结点的地址,指向第一条依附该顶点的弧的指针 */
}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; /* 头结点 */
typedef struct
{
AdjList vertices;
int vexnum,arcnum; /* 图的当前顶点数和弧数 */
GraphKind kind; /* 图的种类标志 */
}ALGraph;

/* 图的邻接表存储的基本操作(15个)*/
#include"bo2-8.c" /* 不带头结点的单链表基本操作 */
#include"func2-1.c" /* 不带头结点的单链表扩展操作 */
int LocateVex(ALGraph G,VertexType u)
{ /* 初始条件:图G存在,u和G中顶点有相同特征 */
/* 操作结果:若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;否则返回-1 */
int i;
for(i=0;i<G.vexnum;++i)
if(strcmp(u,G.vertices[i].data)==0)
return i;
return -1;
}

void CreateGraph(ALGraph *G)
{ /* 采用邻接表存储结构,构造没有相关信息图或网G(用一个函数构造4种图) */
int i,j,k,w; /* w是权值 */
VertexType va,vb; /* 连接边或弧的2顶点 */
ElemType e;
printf("请输入图的类型(有向图:0,有向网:1,无向图:2,无向网:3): ");
scanf("%d",&(*G).kind);
printf("请输入图的顶点数,边数: ");
scanf("%d,%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum);
printf("请输入%d个顶点的值(<%d个字符):\n",(*G).vexnum,MAX_NAME);
for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /* 构造顶点向量 */
{
scanf("%s",(*G).vertices[i].data);
(*G).vertices[i].firstarc=NULL; /* 初始化与该顶点有关的出弧链表 */
}
if((*G).kind%2) /* 网 */
printf("请输入每条弧(边)的权值、弧尾和弧头(以空格作为间隔):\n");
else /* 图 */
printf("请输入每条弧(边)的弧尾和弧头(以空格作为间隔):\n");
for(k=0;k<(*G).arcnum;++k) /* 构造相关弧链表 */
{
if((*G).kind%2) /* 网 */
scanf("%d%s%s",&w,va,vb);
else /* 图 */
scanf("%s%s",va,vb);
i=LocateVex(*G,va); /* 弧尾 */
j=LocateVex(*G,vb); /* 弧头 */
e.info=NULL; /* 给待插表结点e赋值,图无权 */
e.adjvex=j; /* 弧头 */
if((*G).kind%2) /* 网 */
{
e.info=(int *)malloc(sizeof(int)); /* 动态生成存放权值的空间 */
*(e.info)=w;
}
ListInsert(&(*G).vertices[i].firstarc,1,e); /* 插在第i个元素(出弧)的表头,在bo2-8.c中 */
if((*G).kind>=2) /* 无向图或网,产生第2个表结点,并插在第j个元素(入弧)的表头 */
{
e.adjvex=i; /* e.info不变,不必再赋值 */
ListInsert(&(*G).vertices[j].firstarc,1,e); /* 插在第j个元素的表头,在bo2-8.c中 */
}
}
}

void CreateGraphF(ALGraph *G)
{ /* 采用邻接表 存储结构,由文件构造没有相关信息图或网G(用一个函数构造4种图) */
int i,j,k,w; /* w是权值 */
VertexType va,vb; /* 连接边或弧的2顶点 */
ElemType e;
char filename[13];
FILE *graphlist;
printf("请输入数据文件名(f7-1.txt或f7-2.txt):");
scanf("%s",filename);
printf("请输入图的类型(有向图:0,有向网:1,无向图:2,无向网:3): ");
scanf("%d",&(*G).kind);
graphlist=fopen(filename,"r"); /* 以读的方式打开数据文件,并以graphlist表示 */
fscanf(graphlist,"%d",&(*G).vexnum);
fscanf(graphlist,"%d",&(*G).arcnum);
for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /* 构造顶点向量 */
{
fscanf(graphlist,"%s",(*G).vertices[i].data);
(*G).vertices[i].firstarc=NULL; /* 初始化与该顶点有关的出弧链表 */
}
for(k=0;k<(*G).arcnum;++k) /* 构造相关弧链表 */
{
if((*G).kind%2) /* 网 */
fscanf(graphlist,"%d%s%s",&w,va,vb);
else /* 图 */
fscanf(graphlist,"%s%s",va,vb);
i=LocateVex(*G,va); /* 弧尾 */
j=LocateVex(*G,vb); /* 弧头 */
e.info=NULL; /* 给待插表结点e赋值,图无权 */
e.adjvex=j; /* 弧头 */
if((*G).kind%2) /* 网 */
{
e.info=(int *)malloc(sizeof(int)); /* 动态生成存放权值的空间 */
*(e.info)=w;
}
ListInsert(&(*G).vertices[i].firstarc,1,e); /* 插在第i个元素(出弧)的表头,在bo2-8.c中 */
if((*G).kind>=2) /* 无向图或网,产生第2个表结点,并插在第j个元素(入弧)的表头 */
{
e.adjvex=i; /* e.info不变,不必再赋值 */
ListInsert(&(*G).vertices[j].firstarc,1,e); /* 插在第j个元素的表头,在bo2-8.c中 */
}
}
fclose(graphlist); /* 关闭数据文件 */
}

void DestroyGraph(ALGraph *G)
{ /* 初始条件:图G存在。操作结果:销毁图G */
int i;
ElemType e;
for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /* 对于所有顶点 */
if((*G).kind%2) /* 网 */
while((*G).vertices[i].firstarc) /* 对应的弧或边链表不空 */
{
ListDelete(&(*G).vertices[i].firstarc,1,&e); /* 删除链表的第1个结点,并将值赋给e */
if(e.adjvex>i) /* 顶点序号>i(保证动态生成的权值空间只释放1次) */
free(e.info);
}
else /* 图 */
DestroyList(&(*G).vertices[i].firstarc); /* 销毁弧或边链表,在bo2-8.c中 */
(*G).vexnum=0; /* 顶点数为0 */
(*G).arcnum=0; /* 边或弧数为0 */
}

VertexType* GetVex(ALGraph G,int v)
{ /* 初始条件:图G存在,v是G中某个顶点的序号。操作结果:返回v的值 */
if(v>=G.vexnum||v<0)
exit(ERROR);
return &G.vertices[v].data;
}

Status PutVex(ALGraph *G,VertexType v,VertexType value)
{ /* 初始条件:图G存在,v是G中某个顶点。操作结果:对v赋新值value */
int i;
i=LocateVex(*G,v);
if(i>-1) /* v是G的顶点 */
{
strcpy((*G).vertices[i].data,value);
return OK;
}
return ERROR;
}

int FirstAdjVex(ALGraph G,VertexType v)
{ /* 初始条件:图G存在,v是G中某个顶点 */
/* 操作结果:返回v的第一个邻接顶点的序号。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1 */
LinkList p;
int v1;
v1=LocateVex(G,v); /* v1为顶点v在图G中的序号 */
p=G.vertices[v1].firstarc;
if(p)
return p->data.adjvex;
else
return -1;
}

Status equalvex(ElemType a,ElemType b)
{ /* DeleteArc()、DeleteVex()和NextAdjVex()要调用的函数 */
if(a.adjvex==b.adjvex)
return OK;
else
return ERROR;
}

int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w)
{ /* 初始条件:图G存在,v是G中某个顶点,w是v的邻接顶点 */
/* 操作结果:返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点的序号。若w是v的最后一个邻接点,则返回-1 */
LinkList p,p1; /* p1在Point()中用作辅助指针,Point()在func2-1.c中 */
ElemType e;
int v1;
v1=LocateVex(G,v); /* v1为顶点v在图G中的序号 */
e.adjvex=LocateVex(G,w); /* e.adjvex为顶点w在图G中的序号 */
p=Point(G.vertices[v1].firstarc,e,equalvex,&p1); /* p指向顶点v的链表中邻接顶点为w的结点 */
if(!p||!p->next) /* 没找到w或w是最后一个邻接点 */
return -1;
else /* p->data.adjvex==w */
return p->next->data.adjvex; /* 返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点的序号 */
}

void InsertVex(ALGraph *G,VertexType v)
{ /* 初始条件:图G存在,v和图中顶点有相同特征 */
/* 操作结果:在图G中增添新顶点v(不增添与顶点相关的弧,留待InsertArc()去做) */
strcpy((*G).vertices[(*G).vexnum].data,v); /* 构造新顶点向量 */
(*G).vertices[(*G).vexnum].firstarc=NULL;
(*G).vexnum++; /* 图G的顶点数加1 */
}

Status DeleteVex(ALGraph *G,VertexType v)
{ /* 初始条件:图G存在,v是G中某个顶点。操作结果:删除G中顶点v及其相关的弧 */
int i,j,k;
ElemType e;
LinkList p,p1;
j=LocateVex(*G,v); /* j是顶点v的序号 */
if(j<0) /* v不是图G的顶点 */
return ERROR;
i=ListLength((*G).vertices[j].firstarc); /* 以v为出度的弧或边数,在bo2-8.c中 */
(*G).arcnum-=i; /* 边或弧数-i */
if((*G).kind%2) /* 网 */
while((*G).vertices[j].firstarc) /* 对应的弧或边链表不空 */
{
ListDelete(&(*G).vertices[j].firstarc,1,&e); /* 删除链表的第1个结点,并将值赋给e */
free(e.info); /* 释放动态生成的权值空间 */
}
else /* 图 */
DestroyList(&(*G).vertices[i].firstarc); /* 销毁弧或边链表,在bo2-8.c中 */
(*G).vexnum--; /* 顶点数减1 */
for(i=j;i<(*G).vexnum;i++) /* 顶点v后面的顶点前移 */
(*G).vertices[i]=(*G).vertices[i+1];
for(i=0;i<(*G).vexnum;i++) /* 删除以v为入度的弧或边且必要时修改表结点的顶点位置值 */
{
e.adjvex=j;
p=Point((*G).vertices[i].firstarc,e,equalvex,&p1); /* Point()在func2-1.c中 */
if(p) /* 顶点i的邻接表上有v为入度的结点 */
{
if(p1) /* p1指向p所指结点的前驱 */
p1->next=p->next; /* 从链表中删除p所指结点 */
else /* p指向首元结点 */
(*G).vertices[i].firstarc=p->next; /* 头指针指向下一结点 */

抱歉!评论已关闭.