邻接表的实现

今天想练习一下图算法，有些图算法的基础数据结构是邻接表，于是想着用C实现一下，虽说wiki上有一个邻接表的实现，但是自己还是想练一下手，在网上也搜到了别人的邻接表实现，发现大同小

异，然后就在别人的基础上修改了一下得到了这个版本，记录一下，供以后练习使用。

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1.邻接表概念

一张图，如果不考虑空间占用问题的话，用邻接矩阵存储是最方便的了，但有时候，图很稀疏，用矩阵存储就不划算了，这时候可以考虑用邻接表来实现，另外，有些算法用邻接表比较合适。

邻接表的图示如下（网络来源）：

关于邻接表的概念，要清晰易懂的话上面的链接就很好，要详尽的话看wiki就好了，我的代码是在下面这个网页的基础上修改的。

2.邻接表需注意的点

• 一般需要一个顶点数组来保存顶点信息
• 每个顶点数组后面跟着一个单链表，表示与该顶点直接相连的顶点
• 顶点数组中保存有一个指向单链表头部的指针，以及顶点信息的相应描述

3.邻接表的实现

头文件:

/*
    by areslipan@163.com
    filename: adjlist.h
*/

#ifndef _ADJLIST_
#define _ADJLIST_
#include<iostream>
using namespace std;

#define MAXVEX 100 /* 最大顶点数,应由用户定义 */
typedef int VertexType; /* 顶点类型应由用户定义 */
typedef int EdgeType; /* 边上的权值类型应由用户定义 */

typedef struct EdgeNode/* 边表结点  */
{
    int adjvex;/* 邻接点域,存储该顶点对应的下标 */
    EdgeType weight;/* 用于存储权值,对于非网图可以不需要 */
    struct EdgeNode *next; /* 链域,指向下一个邻接点 */
} EdgeNode;

typedef struct VextexNode/* 顶点表结点 */
{
    VertexType data;/* 顶点域,存储顶点信息 */
    EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */
} VextexNode, AdjList[MAXVEX];

typedef struct
{
    AdjList adjList;
    int numNodes, numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */
} GraphAdjList;


void create_adjlist_graph(GraphAdjList *Gp);
void show_adjlist_graph(GraphAdjList *Gp);
void destroy_adjlist_graph(GraphAdjList *Gp);

#endif

实现文件:

/*
    by areslipan@163.com
    filename : adjlist.cpp
*/
#include "adjlist.h"
void create_adjlist_graph(GraphAdjList *Gp)
{
    int i, j, k,w;
    EdgeNode *pe;
    cout << "输入顶点数和边数(空格分隔）:" << endl;
    cin >> Gp->numNodes >> Gp->numEdges;

    cout << "输入顶点信息：" << endl;
    for (i = 0 ; i < Gp->numNodes; i++)
    {
        cin >> Gp->adjList[i].data;
        Gp->adjList[i].firstedge = NULL;/* 将边表置为空表 */
    }

    for (k = 0; k <  Gp->numEdges; k++)/* 建立边表 */
    {
        cout << "输入边(vi,vj,w)的顶点序号i,j（空格分隔）:" << endl;
        cin >> i >> j >> w;
        pe = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode));
        pe->adjvex = j;/* 邻接序号为j */
        pe->weight = w;
        /* 将pe的指针指向当前顶点上指向的结点 */
        pe->next = Gp->adjList[i].firstedge;
        Gp->adjList[i].firstedge = pe;/* 将当前顶点的指针指向pe */

        //如果是无向图可以加上下面这段代码
       /* pe = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode));
        pe->adjvex = i;
        pe->next = Gp->adjList[j].firstedge;
        Gp->adjList[j].firstedge = pe;*/

    }

    cout<<"有向图的邻接表创建成功..."<<endl;
}

void show_adjlist_graph(GraphAdjList *Gp)
{
    cout<<"邻接表如下："<<endl;
    if(Gp->numNodes == 0 || Gp->numEdges == 0)cout<<"The adjlist is empty!"<<endl;

    for(int v=0;v<Gp->numNodes;++v)
    {
        cout<<"V"<<v<<":";
        if(Gp->adjList[v].firstedge==NULL)cout<<"NULL"<<endl;
        else
        {
            EdgeNode *cur=Gp->adjList[v].firstedge;
            while(cur!=NULL)
            {
                cout<<"V"<<cur->adjvex<<"("<<cur->weight<<")"<<" ";
                cur=cur->next;
            }
            cout<<endl;
        }    
    }
}

void destroy_adjlist_graph(GraphAdjList *Gp)
{
    if(Gp->numNodes == 0 || Gp->numEdges == 0)return ;
    else
    {
        for(int v=0;v<Gp->numNodes;++v)
        {
            while(Gp->adjList[v].firstedge!=NULL)
            {
                EdgeNode *cur=Gp->adjList[v].firstedge;
                Gp->adjList[v].firstedge=cur->next;

                free(cur);
            }
        }
    }

    cout<<"邻接表销毁成功..."<<endl;
}

测试文件:

/*
    by areslipan@163.com
    filename :　test.cpp
*/

#include "adjlist.h"
using namespace std;

int main()
{
    GraphAdjList g;
    create_adjlist_graph(&g);
    show_adjlist_graph(&g);
    destroy_adjlist_graph(&g);
    show_adjlist_graph(&g);
    system("pause");
}