圖是一種表示多對多的關系
包含:
一組頂點:通常用V(Vertex)表示頂i點集合
一組邊:通常用E(Edge)表示邊的集合
邊是頂點對:(v,w)<-E
有向邊<v,w>表示從v指向w的邊(單行線) v->w
鄰接矩陣圖表示
關于無向圖的存儲,可以使用一個長度為N(N+1)/2的一維數組A存儲{G00,G01,G11,...,Gn-1 0,...,Gn-1 n-1}則Gij在A中對應的下標是(i*(i+1)/2+j)
在網絡中,只要把G[i][j]的值定義為邊<Vi,Vj>的權重即可。
關于圖的度:從該點出發的邊數為出度,指向該點的邊數為入度。
無向圖:對應行或者列非0元素的個數
有向圖:對應行非0元素的個數是出度,對應列非0元素的個數是入度
/* 圖的鄰接矩陣表示法 */
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MaxVertexNum 100 //最大頂點數
#define INFINITY 0
typedef int Vertex; //頂點下標表示頂點
typedef int WeightType; //邊的權值設置為整型
typedef char DataType; //頂點存儲的數據類型設為字符型
/* 邊的定義 */
typedef struct ENode{
Vertex V1,V2; //有向邊<V1,V2>
WeightType Weight; //權重
}*Edge;
/* 圖節點的定義 */
typedef struct GNode{
int Nv; //頂點數
int Ne; //邊數
WeightType G[MaxVertexNum][MaxVertexNum]; //鄰接矩陣
//DataType Data[MaxVertexNum]; //存儲頂點的數據
/* 若頂點無數據,則Data[]不必出現 */
}*MGraph; //以鄰接矩陣存儲的圖的類型
/* 初始化一個有VertexNum個頂點但是沒有邊的圖 */
MGraph CreateGraph(int VertexNum);
void InsertEdge(MGraph Graph,Edge E); //圖的插入
MGraph BuildGraph(); //圖的建立
void ShowGraph(MGraph Graph); //顯示圖
int main()
{
MGraph graph;
int VertexNum = 8;
graph=BuildGraph();
ShowGraph(graph);
system("pause");
return 0;
}
/*
初始化一個圖:VertexNum * VertexNum 的矩陣
* * ... * *
. * * .
. .
. * * .
* * ... * *
*/
MGraph CreateGraph(int VertexNum)
{
Vertex V,W;
MGraph Graph;
Graph=(MGraph)malloc(sizeof(struct GNode));
Graph->Nv=VertexNum;
Graph->Ne=0;
/* 初始化鄰接矩陣,從0-(Graph->Nv-1) */
for(V=0;V<Graph->Nv;V++)
for(W=0;W<Graph->Nv;W++)
Graph->G[V][W]=INFINITY;
return Graph;
}
void InsertEdge(MGraph Graph,Edge E)
{
/* 插入邊<V1,V2> */
Graph->G[E->V1][E->V2]=E->Weight;
/* 若是無向圖,還要插入<V2,V1> */
Graph->G[E->V2][E->V1]=E->Weight;
}
MGraph BuildGraph()
{
MGraph Graph;
Edge E;
Vertex V;
int Nv,i;
printf("please enter the Node:\n");
scanf_s("%d",&Nv); //頂點數
Graph=CreateGraph(Nv);
printf("please enter the Edge:\n");
scanf_s("%d",&(Graph->Ne));
if(Graph->Ne!=0){
E=(Edge)malloc(sizeof(struct ENode)); /* 建立邊節點 */
for(i=0;i<Graph->Ne;i++){
/* 起點、終點、權重 插入鄰接矩陣 */
printf("please enter V1 V2 Weight:\n");
scanf_s("%d %d %d",&E->V1,&E->V2,&E->Weight);
InsertEdge(Graph,E);
}
}
/*
讀入頂點數據
for(V=0;V<Graph->Nv;V++)
scanf_s("%c",&(Graph->Data[V]));
*/
return Graph;
}
void ShowGraph(MGraph Graph)
{
int i, j;
printf("show the Graph:\n");
for(i=0;i<Graph->Nv;i++){
for(j=0;j<Graph->Nv;j++){
printf("%d ", Graph->G[i][j]);
}
putchar('\n');
}
putchar('\n');
}
輸入與輸出示例:
please enter the Node:
10
please enter the Edge:
17
please enter V1 V2 Weight:
0 1 1
please enter V1 V2 Weight:
0 3 1
please enter V1 V2 Weight:
3 1 1
please enter V1 V2 Weight:
1 2 1
please enter V1 V2 Weight:
3 7 1
please enter V1 V2 Weight:
3 6 1
please enter V1 V2 Weight:
1 5 1
please enter V1 V2 Weight:
2 5 1
please enter V1 V2 Weight:
2 4 1
please enter V1 V2 Weight:
7 6 1
please enter V1 V2 Weight:
5 6 1
please enter V1 V2 Weight:
5 4 1
please enter V1 V2 Weight:
6 8 1
please enter V1 V2 Weight:
5 8 1
please enter V1 V2 Weight:
5 9 1
please enter V1 V2 Weight:
4 9 1
please enter V1 V2 Weight:
8 9 1
show the Graph:
0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
1 0 1 1 0 1 0 0 0 0
0 1 0 0 1 1 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 1 1 0 0
0 0 1 0 0 1 0 0 0 1
0 1 1 0 1 0 1 0 1 1
0 0 0 1 0 1 0 1 1 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1 1 0 0 1
0 0 0 0 1 1 0 0 1 0
請按任意鍵繼續. . .