封装有向图(邻接表) 遍历，删除，插入，拓扑排序等

初始化四个弧：
0 1
0 2
3 1
3 2
  1 #include <iostream>
  2 #include <queue>
  3 #include <stack>
  4 using namespace std;
  5 
  6 const int MAXSIZE = 10;                    //最多的顶点数
  7 
  8 struct ArcNode
  9 {
 10     int adjvex;                            //结点在数组中的序号
 11     ArcNode* next;
 12 };
 13 template<class T>
 14 struct VertexNode
 15 {
 16     T vertex;                            //结点名字
 17     ArcNode *firstedge;
 18     int in;                                //记录顶点的入度
 19 };
 20 
 21 
 22 template<class T>
 23 class ALGraph
 24 {
 25 public:
 26     ALGraph(){}
 27     ALGraph(T a[], int n, int e);        //构造函数，初始哈一个有n个顶点e条边的图
 28     ~ALGraph();                            //析构函数，释放邻接表中各边表结点的存储空间
 29     T GetVex(int i);                    //取图中第i个顶点数据信息
 30     void PutVex(int i, T value);        //将图中第i个顶点的数据域置为value
 31     void InsertVex(T value);            //在图中插入一个顶点，值为value
 32     void DeleteVex(int i);                //删除结点序号为i的结点
 33     void InsertArc(int i, int j);        //在图中插入一条边，其依附的两个顶点标号为i和j
 34     void DeleteArc(int i, int j);        //删除一边，顶点编号i和j
 35     void DFSTraverse(int v);
 36     void BFSTraverse(int v);
 37     void CalAllNodeIns();                //计算所有节点的入度
 38     void TopSort();                        //拓扑排序
 39 private:
 40     VertexNode<T> adjlist[MAXSIZE];        //存放顶点表的数组
 41     int vertexNum, arcNum;                //图的顶点数和边数
 42     int visited[MAXSIZE];                //DFS递归法之用
 43 };
 44 
 45 int main()
 46 {
 47     char a[4] = { 'a','b','c','d' };
 48     ALGraph<char> ag(a,4,4);
 49     ag.TopSort();
 50     system("pause");
 51     return 0;
 52 }
 53 
 54 template<class T>
 55 ALGraph<T>::ALGraph(T a[], int n, int e)
 56 {
 57     int p1, p2;
 58     ArcNode *s;
 59 
 60     vertexNum = n, arcNum = e;
 61     for (int i = 0; i < vertexNum; i++)    //顶点信息存储在二维数组中，下标从0开始
 62     {
 63         adjlist[i].vertex = a[i];
 64         adjlist[i].firstedge = NULL;
 65     }
 66     for (int i = 0; i < arcNum; i++)
 67     {
 68         cin >> p1 >> p2;                //弧尾和弧头结点序号
 69         s = new ArcNode;                
 70         s->adjvex = p2;                    //记录弧尾指向结点的序号
 71         s->next = adjlist[p1].firstedge;//插入关联弧
 72         adjlist[p1].firstedge = s;
 73     }
 74     for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++)
 75         visited[i] = 0;
 76 }
 77 
 78 template<class T>
 79 ALGraph<T>::~ALGraph()
 80 {
 81     ArcNode *p, *s;
 82     for (int i = 0; i < vertexNum; i++)
 83     {
 84         s = adjlist[i].firstedge;
 85         while (NULL != s) {
 86             p = s;
 87             s = s->next;
 88             delete p;
 89         }
 90     }
 91     arcNum = vertexNum = 0;
 92 }
 93 
 94 template<class T>
 95 T ALGraph<T>::GetVex(int i)
 96 {
 97     if (i < 0 || i >= vertexNum)
 98     {
 99         throw"顶点不存在";
100     }
101     else
102     {
103         return adjlist[i].vertex;        //返回第i个顶点的数据信息
104     }
105 }
106 
107 template<class T>
108 void ALGraph<T>::PutVex(int i, T value)
109 {
110     if (i < 0 || i >= vertexNum)
111     {
112         cout << "结点不存在" << endl;
113         return;
114     }
115     else
116     {
117         adjlist[i].vertex = value;        //替换第i个顶点的数据信息
118     }
119 }
120 
121 template<class T>
122 void ALGraph<T>::InsertVex(T value)
123 {
124     int flag = 0;
125     for (int i = 0; i < vertexNum; i++)
126     {
127         if (adjlist[i].vertex == value)
128         {
129             cout << "结点已存在" << endl;
130             flag = 1;
131             return;
132         }
133     }
134     if (!flag)                            //不在图中，则新增结点
135     {
136         adjlist[vertexNum].fisrtedge = NULL;
137         adjlist[vertexNum++].vertex = value;
138     }
139 }
140 
141 template<class T>
142 void ALGraph<T>::DeleteVex(int i)
143 {
144     if (i < 0 || i >= vertexNum)
145     {
146         cout << "结点不存在" << endl;
147         return;
148     }
149 
150     ArcNode *s, *d;
151     s = adjlist[i].firstedge;
152     while (s != NULL) {
153         d = s;
154         s = s->next;
155         delete d;
156         arcNum--;
157     }
158                                         //横移
159     if (i != vertexNum - 1)
160     {
161         for (int j = i + 1; j < vertexNum; j++)
162         {
163             adjlist[j - 1].vertex = adjlist[j].vertex;
164             adjlist[j - 1].firstedge = adjlist[j].firstedge;
165         }
166     }
167     vertexNum--;
168 }
169 
170 template<class T>
171 void ALGraph<T>::InsertArc(int i, int j)
172 {
173     if (i < 0 || i >= vertexNum)
174     {
175         cout << "结点不存在" << endl;
176         return;
177     }
178     ArcNode *s, *p;
179     s = adjlist[i].firstedge;
180     p = adjlist[i].firstedge;
181     if (NULL == s) {
182         p = new ArcNode;
183         p->adjvex = j;
184         p->next = NULL;
185         arcNum++;
186         return;
187     }
188     while (NULL != s) {
189         if (j == s->adjvex) {
190             cout << "弧已存在" << endl;
191             return;
192         }
193         p = s;                        //最后一弧
194         s = s->next;
195     }
196     s = new ArcNode;                //动态分配内存
197     p->next = s;
198     s->adjvex = j;
199     s->next = NULL;
200     arcNum++;
201 }
202 
203 template<class T>
204 void ALGraph<T>::DeleteArc(int i, int j)
205 {
206     if (i < 0 || i >= vertexNum && j < 0 || j >= vertexNum)
207     {
208         cout << "顶点不存在" << endl;
209         return;
210     }
211 
212     int flag = 0;
213     ArcNode *s, *r;
214     s = adjlist[i].firstedge;
215     r = adjlist[i].firstedge;
216     while (s != NULL)
217     {
218         if (s->adjvex == j) {
219             flag = 1;
220             if (s == r) {
221                 if (NULL == s->next) {
222                     delete s;
223                     adjlist[i].firstedge = NULL;
224                     arcNum--;
225                     return;
226                 }
227                 else
228                 {
229                     adjlist[i].firstedge = r->next;
230                     delete s;
231                     arcNum--;
232                     return;
233                 }
234             }
235             else
236             {
237                 if (NULL == s->next) {
238                     delete s;
239                     r->next = NULL;
240                     arcNum--;
241                     return;
242                 }
243                 else {
244                     r->next = s->next;
245                     delete s;
246                     arcNum--;
247                     return;
248                 }
249             }
250         }
251         r = s;
252         s = s->next;
253     }
254     if (!flag) {
255         cout << "弧不存在" << endl;
256     }
257 }
258 
259 template<class T>
260 void ALGraph<T>::DFSTraverse(int v)
261 {
262     cout << adjlist[v].vertex << '	';
263     visited[v] = 1;
264     ArcNode *p = adjlist[v].firstedge;
265     while (p) {
266         int j = p->adjvex;
267         if (0 == visited[j]) {
268             DFSTraverse(j);
269         }
270         p = p->next;
271     }
272 }
273 
274 template<class T>
275 void ALGraph<T>::BFSTraverse(int v)
276 {
277     int visited[MAXSIZE];
278     for (int i = 0; i < vertexNum; i++)
279         visited[i] = 0;
280 
281     int temp, j;
282     ArcNode *p;
283     queue<int> Qu;
284     cout << adjlist[v].vertex << '	';
285     visited[v] = 1;
286     Qu.push(v);
287     while (!Qu.empty()) {
288         temp = Qu.front();
289         Qu.pop();
290 
291         p = adjlist[temp].firstedge;
292         while (NULL != p) {
293             j = p->adjvex;
294             if (!visited[j]) {
295                 cout << adjlist[p->adjvex].vertex << '	';
296                 Qu.push(j);
297             }
298             p = p->next;
299         }
300     }
301 }
302 
303 template<class T>
304 void ALGraph<T>::CalAllNodeIns()
305 {
306     int count;
307     ArcNode *s;
308     for (int i = 0; i < vertexNum; i++)
309     {
310         count = 0;
311         for (int j = 0; j < vertexNum; j++)
312         {
313             s = adjlist[j].firstedge;
314             while (NULL != s) {
315                 if (s->adjvex == i)    //统计入度
316                 {
317                     count++;
318                     break;
319                 }
320                 s = s->next;
321             }
322         }
323         adjlist[i].in = count;
324     }
325 
326 }
327 
328 template<class T>
329 void ALGraph<T>::TopSort()
330 {
331     CalAllNodeIns();
332 
333     int k, h, count = 0;
334     ArcNode *p;
335     stack<int> Stk;
336     for (int i = 0; i < vertexNum; i++)
337         if (!adjlist[i].in)
338             Stk.push(i);            //将入度为0的结点入栈
339     while (!Stk.empty())
340     {
341         k = Stk.top();
342         Stk.pop();
343         cout << adjlist[k].vertex << '	';
344         count++;
345         p = adjlist[k].firstedge;    //入度为零的结点的邻接点中
346         while (NULL != p) {
347             h = p->adjvex;
348             if (!(--adjlist[h].in))    //入度为1的结点入栈
349                 Stk.push(h);
350             p = p->next;
351         }
352     }
353     if (count < vertexNum)
354         cout << "+ 图中有回路";
355 }
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