图的存储
2019-02-20 00:43:33来源:博客园 阅读 ()
新人第一篇文章,做的很烂……
图片不知道怎么搞就不搞了吧
图论的基础就是存图了,存图用的多的貌似也就2种,邻接矩阵和邻接表(貌似邻接表又叫前向星来着
1、邻接矩阵
邻接矩阵不适用于顶点数较多的图(MLE……
不过对于数据水一点的题还是蛮方便蛮好用的
建图
首先建立一个N*N的二维数组map,N为顶点数
对于有向图,读入一条由x至y的边,就map[x][y]=1,表示有一条从顶点x到顶点y的边
如果是带权图呢?那就把1改成边权就行了
对于无向图……就map[x][y]=map[y][x]=1,因为无向图可以看成点与点有2条边的有向图
然后就和有向图一样啦
可以看出空间复杂度为O(N2)
访问
如果要访问从x到y的边,只需访问map[x][y]就行了
不为初始值就说明有边,边权为map[x][y]的值
时间复杂度为O(1)
顶点u的入度为map[i][u](i=1 to N)不为初始值的个数,因为map[i][u]代表从i到u的边,这条边以顶点u为终点
顶点的出度也同理,为map[u][i](i=1 to N)不为初始值的个数,因为map[u][i]代表从u到i的边,这条边以顶点u为起点
2、邻接表
邻接表我就只会链式前向星嘤嘤嘤
那就只说链式前向星吧(也好用
建图
与邻接矩阵存每个点的情况不同,链式前向星是以存边为基础的
一条边有终点、起点、权这些属性,所以可以用结构体存储
但是不能就这样存图,起点是不需要的,因为链式前向星是以一个顶点开始,遍历以该点为起点的所有边,自然地在遍历时就已经知道起点是什么了
然而要遍历以一个点为起点的所有边,怎么去访问下一个呢?
给边标号,就这样
把边的数组的下标作为边的标号,在结构体内加一个next表示接下来该访问哪条边,next的值为下一条边的数组下标
所以结构体可以这样建立
struct Edge { int next; int to; int val; }e[10005];
to代表这条边的终点,val为边权
那么怎么样知道一个顶点出发的第一条边的标号呢?
再开一个head数组,存这个顶点出发的第一条边的标号,根据存好的边内的next,就可以遍历以这个顶点为起点的所有边了
那么建图的时候,先搞一个cnt变量,代表当前读入边的标号,读入一条从u到v,边权为w的边,就把e[cnt].next的值改为head[u],head[u]的值改为cnt,e[cnt].to的值改为v,再把cnt++,就完成了一条边的读入,相当于是在顶点和之前的第一条边中间插进去了一条边,所以原来的第一条边就变成了第二条,新进去的边就变成了第一条
cnt也可以直接用循环内的i来代替,head数组需赋初值,为了遍历时判断有无剩余的边,也可以说,如果访问时有个next是初值,那么就到头了,没边了;如果head[u]为初始值,那么就说明没有u出发的边
下面上图
这个一个顶点u,当前它没有边,head[u]=-1
现在新插进去一条边,原来是没有边的,图上e[1]应为e[1].next,边1为最后一条边,所以e[1].next=head[u],为初始值,而同时边1也是第一条边(因为只有一条边),所以head[u]的值会更新为边1的标号
现在有条标号为2的边也想进去,那么它就要把边1挤开,自己去做第一个,让边1做第二个
边2进去了,边1被赶走了,变成了第二条,所以边2的下一条边就是边1了,e[2].next=head[u],而边2变成第一个了,所以记录第一条边的head[u]会更新为边2的标号
如果还要加边,同理
可以得到代码为
for(int i=0;i<n;i++) //n为输入的边数 { int x,y,w; cin>>x>>y>>w; e[i].to=y; e[i].next=head[x]; e[i].val=w; head[x]=i; }
无向图加2次边即可,起点终点反一下
于是就完成了建图
访问
存图时是存了一个顶点的所有边,所以如果要访问从u到v的边,就要设一个now=head[u],为当前边的标号,不断更新now为e[now].next,判断e[now].to是否为v,若是则为要访问的边
如果now=-1,那么就说明当前是最后一条边了,后面就没了,于是跳出循环
无向图由于存边时存了2次,所以与有向图一样就行了
int now=head[u]; while(now!=-1) { if(e[now].to==v) { /* .......... */ } now=e[now].next }
萌新第一次写东西,如果有什么可以改进的地方就评论一下吧
评论来一个好吗?秋梨膏!
原文链接:https://www.cnblogs.com/Cattttttttt/p/10392154.html
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