数据结构C语言版 图的邻接表存储表示和实现文档格式.docx

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typedefintQElemType;

//队列类型

//单链队列－－队列的链式存储结构

typedefstructQNode

QElemTypedata;

//数据域

structQNode*next;

//指针域

}QNode,*QueuePtr;

QueuePtrfront,//队头指针，指针域指向队头元素

rear;

//队尾指针，指向队尾元素

}LinkQueue;

//若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;

否则返回-1。

intLocateVex（ALGraphG,VertexTypeu）

inti;

for（i=0;

i<

G.vexnum;

++i）

if（strcmp（u,G.vertices[i].data）==0）

returni;

return-1;

}

//采用邻接表存储结构,构造没有相关信息的图G（用一个函数构造4种图）。

intCreateGraph（ALGraph*G）

inti,j,k;

intw;

//权值

VertexTypeva,vb;

ArcNode*p;

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）;

请输入图的顶点数和边数:

（空格）\n"

%d%d"

&

（*G）.vexnum,&

（*G）.arcnum）;

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;

}

if（（*G）.kind==1||（*G）.kind==3）//网

printf（"

请顺序输入每条弧（边）的权值、弧尾和弧头（以空格作为间隔）:

else//图

请顺序输入每条弧（边）的弧尾和弧头（以空格作为间隔）:

for（k=0;

k<

（*G）.arcnum;

++k）//构造表结点链表

if（（*G）.kind==1||（*G）.kind==3）//网

scanf（"

%d%s%s"

w,va,vb）;

else//图

%s%s"

va,vb）;

i=LocateVex（*G,va）;

//弧尾

j=LocateVex（*G,vb）;

//弧头

p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

p->

adjvex=j;

if（（*G）.kind==1||（*G）.kind==3）//网

{

p->

info=（int*）malloc（sizeof（int））;

*（p->

info）=w;

}

else

info=NULL;

//图

nextarc=（*G）.vertices[i].firstarc;

//插在表头

（*G）.vertices[i].firstarc=p;

if（（*G）.kind>

=2）//无向图或网,产生第二个表结点

p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

adjvex=i;

if（（*G）.kind==3）//无向网

{

p->

info=（int*）malloc（sizeof（int））;

*（p->

}

else

//无向图

nextarc=（*G）.vertices[j].firstarc;

（*G）.vertices[j].firstarc=p;

return1;

//销毁图G。

voidDestroyGraph（ALGraph*G）

ArcNode*p,*q;

i<

++i）

p=（*G）.vertices[i].firstarc;

while（p）

q=p->

nextarc;

if（（*G）.kind%2）//网

free（p->

info）;

free（p）;

p=q;

（*G）.vexnum=0;

（*G）.arcnum=0;

//返回v的值。

VertexType*GetVex（ALGraphG,intv）

if（v>

=G.vexnum||v<

0）

exit（0）;

return&

G.vertices[v].data;

//对v赋新值value。

intPutVex（ALGraph*G,VertexTypev,VertexTypevalue）

i=LocateVex（*G,v）;

if（i>

-1）//v是G的顶点

strcpy（（*G）.vertices[i].data,value）;

return1;

return0;

//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。

intFirstAdjVex（ALGraphG,VertexTypev）

intv1;

v1=LocateVex（G,v）;

//v1为顶点v在图G中的序号

p=G.vertices[v1].firstarc;

if（p）

returnp->

adjvex;

else

return-1;

//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。

intNextAdjVex（ALGraphG,VertexTypev,VertexTypew）

intv1,w1;

w1=LocateVex（G,w）;

//w1为顶点w在图G中的序号

while（p&

&

p->

adjvex!

=w1）//指针p不空且所指表结点不是w

p=p->

if（!

p||!

nextarc）//没找到w或w是最后一个邻接点

else//p->

adjvex==w

//返回v的（相对于w的）下一个邻接顶点的序号

nextarc->

//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）。

voidInsertVex（ALGraph*G,VertexTypev）

{

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

//删除G中顶点v及其相关的弧。

intDeleteVex（ALGraph*G,VertexTypev）

inti,j;

j=LocateVex（*G,v）;

//j是顶点v的序号

if（j<

0）//v不是图G的顶点

return0;

p=（*G）.vertices[j].firstarc;

//删除以v为出度的弧或边

while（p）

q=p;

if（（*G）.kind%2）//网

free（q->

free（q）;

（*G）.arcnum--;

//弧或边数减1

（*G）.vexnum--;

//顶点数减1

for（i=j;

i++）//顶点v后面的顶点前移

（*G）.vertices[i]=（*G）.vertices[i+1];

//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

i++）

//指向第1条弧或边

while（p）//有弧

if（p->

adjvex==j）//是以v为入度的边。

if（p==（*G）.vertices[i].firstarc）//待删结点是第1个结点

{

（*G）.vertices[i].firstarc=p->

if（（*G）.kind%2）//网

free（p->

free（p）;

p=（*G）.vertices[i].firstarc;

if（（*G）.kind<

2）//有向

（*G）.arcnum--;

//弧或边数减1

}

else

q->

nextarc=p->

if（（*G）.kind%2）//网

p=q->

if（p->

adjvex>

j）

p->

adjvex--;

//修改表结点的顶点位置值（序号）

q=p;

p=p->

//在G中增添弧<

v,w>

若G是无向的,则还增添对称弧<

w,v>

。

intInsertArc（ALGraph*G,VertexTypev,VertexTypew）

intw1,i,j;

//弧尾或边的序号

j=LocateVex（*G,w）;

//弧头或边的序号

if（i<

0||j<

0）

（*G）.arcnum++;

//图G的弧或边的数目加1

if（（*G）.kind%2）//网

请输入弧（边）%s→%s的权值:

v,w）;

w1）;

p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

p->

adjvex=j;

info=（int*）malloc（sizeof（int））;

*（p->

info）=w1;

（*G）.vertices[i].firstarc=p;

if（（*G）.kind>

=2）//无向,生成另一个表结点

if（（*G）.kind==3）//无向网

info）=w1;

info=NULL;

nextarc=（*G）.vertices[j].firstarc;

（*G）.vertices[j].firstarc=p;

//在G中删除弧<

若G是无向的,则还删除对称弧<

intDeleteArc（ALGraph*G,VertexTypev,VertexTypew）

i=LocateVex（*G,v）;

//i是顶点v（弧尾）的序号

j=LocateVex（*G,w）;

//j是顶点w（弧头）的序号

0||i==j）

p=（*G）.vertices[i].firstarc;

//p指向顶点v的第一条出弧

adjvex!

=j）//p不空且所指之弧不是待删除弧<

{//p指向下一条弧

q=p;

p=p->

if（p&

adjvex==j）//找到弧<

if（p==（*G）.vertices[i].firstarc）//p所指是第1条弧

（*G）.vertices[i].firstarc=p->

//指向下一条弧

q->

nextarc=p->

if（（*G）.kind%2）//网

free（p->

free（p）;

//释放此结点

if（（*G）.kind>

=2）//无向,删除对称弧<

p=（*G）.vertices[j].firstarc;

//p指隙サ鉾的第一条出弧

while（p&

=i）//p不空且所指之弧不是待删除弧<

{//p指向下一条弧

q=p;

p=p->

if（p&

adjvex==i）//找到弧<

if（p==（*G）.vertices[j].firstarc）//p所指是第1条弧

（*G）.vertices[j].firstarc=p->

q->

if（（*G）.kind==3）//无向网

intvisited[MAX_VERTEX_NUM];

//访问标志数组（全局量）

void（*VisitFunc）（char*v）;

//函数变量（全局量）

//算法7.5P169

//从第v个顶点出发递归地深度优先遍历图G。

voidDFS（ALGraphG,intv）

VertexTypev1,w1;

strcpy（v1,*GetVex（G,v））;

visited[v]=1;

//设置访问标志为1（已访问）

VisitFunc（G.vertices[v].data）;

//访问第v个顶点

for（w=FirstAdjVex（G,v1）;

w>

=0;

w=NextAdjVex（G,v1,strcpy（w1,*GetVex（G,w））））

if（!

visited[w]）

DFS（G,w）;

//对v的尚未访问的邻接点w递归调用DFS

//算法7.4P169

//对图G作深度优先遍历。

voidDFSTraverse（ALGraphG,void（*Visit）（char*））

intv;

//使用全局变量VisitFunc,使DFS不必设函数指针参数

VisitFunc=Visit;

for（v=0;

v<

G.vexnum;

v++）

visited[v]=0;

//访问标志数组初始化

visited[v]）

DFS（G,v）;

//对尚未访问的顶点调用DFS

//构造一个空队列Q。

intInitQueue（LinkQueue*Q）

（*Q）.front=（*Q）.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;

//动态分配一个空间

（*Q）.front）

（*Q）.front->

next=NULL;

//队头指针指向空，无数据域，这样构成了一个空队列

//插入元素e为Q的新的队尾元素。

intEnQueue（LinkQueue*Q,QElemTypee）

QueuePtrp=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;

if（!

p）//存储分配失败

//生成一个以为e为数据域的队列元素

data=e;

//将该新队列元素接在队尾的后面

（*Q）.rear->

next=p;

（*Q）.rear=p;

//若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回1,否则返回0。

intDeQueue（LinkQueue*Q,QElemType*e）

QueuePtrp;

if（（*Q）.front==（*Q）.rear）

p=（*Q）.front->

next;

//队头元素

*e=p->

data;

next=p->

if（（*Q）.rear==p）

（*Q）.rear=（*Q）.front;

free（p）;

//若Q为空队列,则返回1,否则返回0。

intQueueEmpty（LinkQueueQ）

if（Q.front==Q.rear）

//算法7.6P170

//按广度优先非递归遍历图G。

使用辅助队列Q和访问标志数组visited。

voidBFSTraverse（ALGraphG,void（*Visit）（char*））

intv,u,w;

VertexTypeu1,w1;

LinkQueueQ;

++v）

visited[v]=0;

//置初值

InitQueue（&

Q）;

//置空的辅助队列Q

v++）//如果是连通图,只v=0就遍历全图

visited[v]）//v尚未访问

visited[v]=1;

Visit（G.vertices[v].data）;

EnQueue（&

Q,v）;

//v入队列

while（!

QueueEmpty（Q））//队列不空

DeQueue（&

Q,&

u）;

//队头元素出队并置为u

strcpy（u1,*GetVex（G,u））;

for（w=FirstAdjVex（G,u1）;

w=NextAdjVex（G,

u1,strcpy（w1,*GetVex（G,w））））

if（!

visited[w]）//w为u的尚未访问的邻接顶点

{

visited