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六講貫通C++圖的應(yīng)用之一基本儲(chǔ)存方法

　　圖的應(yīng)用恐怕是C++所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中最寬泛的了，但這也注定了在講“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖”的時(shí)候沒什么好講的——關(guān)于圖的最重要的是算法，而且相當(dāng)?shù)囊徊糠侄际呛軐I(yè)的，一般的人幾乎不會(huì)接觸到;相對而言，結(jié)構(gòu)就顯得分量很輕。你可以看到關(guān)于圖中元素的操作很少，遠(yuǎn)沒有單鏈表那里列出的一大堆“接口”?！粋€(gè)結(jié)構(gòu)如果復(fù)雜，那么能確切定義的操作就很有限。

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　　筆者從基本儲(chǔ)存方法、DFS和BFS、無向圖、最小生成樹、最短路徑以及活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(AOV、AOE)六個(gè)方面詳細(xì)介紹圖的應(yīng)用。本文是這次系列文章的***篇，主要介紹圖的基本存儲(chǔ)方法。

　　基本儲(chǔ)存方法

　　不管怎么說，還是先得把圖存起來。不要看書上列出了好多方法，根本只有一個(gè)——鄰接矩陣。如果矩陣是稀疏的，那就可以用十字鏈表來儲(chǔ)存矩陣(見C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)之稀疏矩陣)。如果我們只關(guān)系行的關(guān)系，那么就是鄰接表(出邊表);反之，只關(guān)心列的關(guān)系，就是逆鄰接表(入邊表)。

　　下面給出兩種儲(chǔ)存方法的實(shí)現(xiàn)。

 
 
 
  
  
  #ifndef Graphmem_H  
  
  
  #define Graphmem_H  
  
  
   
  
  
  #include    
  
  
  #include    
  
  
  using namespace std;  
  
  
   
  
  
  template  class Network;  
  
  
   
  
  
  const int maxV = 20;//***節(jié)點(diǎn)數(shù)  
  
  
  template   
  
  
  class AdjMatrix  
  
  
  {  
  
  
  friend class Network  >;   
  
  
  public:  
  
  
  AdjMatrix() : vNum(0), eNum(0)  
  
  
  {  
  
  
  vertex = new name[maxV]; edge = new dist*[maxV];  
  
  
  for (int i = 0; i < maxV; i++) edge[i] = new dist[maxV];  
  
  
  }  
  
  
  ~AdjMatrix()  
  
  
  {  
  
  
  for (int i = 0; i < maxV; i++) delete []edge[i];  
  
  
  delete []edge; delete []vertex;  
  
  
  }  
  
  
  bool insertV(name v)  
  
  
  {  
  
  
  if (find(v)) return false;  
  
  
  vertex[vNum] = v;  
  
  
  for (int i = 0; i < maxV; i++) edge[vNum][i] = NoEdge;  
  
  
  vNum++; return true;  
  
  
  }  
  
  
  bool insertE(name v1, name v2, dist cost)  
  
  
  {  
  
  
  int i, j;  
  
  
  if (v1 == v2 || !find(v1, i) || !find(v2, j)) return false;  
  
  
  if (edge[i][j] != NoEdge) return false;  
  
  
  edge[i][j] = cost; eNum++; return true;  
  
  
  }  
  
  
  name& getV(int n) { return vertex[n]; } //沒有越界檢查  
  
  
  int nextV(int m, int n)//返回m號頂點(diǎn)的第n號頂點(diǎn)后***個(gè)鄰接頂點(diǎn)號，無返回-1  
  
  
  {  
  
  
  for (int i = n + 1; i < vNum; i++) if (edge[m][i] != NoEdge) return i;  
  
  
  return -1;  
  
  
  }  
  
  
  private:  
  
  
  int vNum, eNum;  
  
  
  dist NoEdge, **edge; name *vertex;  
  
  
  bool find(const name& v)  
  
  
  {  
  
  
  for (int i = 0; i < vNum; i++) if (v == vertex[i]) return true;  
  
  
  return false;  
  
  
  }  
  
  
  bool find(const name& v, int& i)  
  
  
  {  
  
  
  for (i = 0; i < vNum; i++) if (v == vertex[i]) return true;  
  
  
  return false;  
  
  
  }  
  
  
  };  
  
  
   
  
  
  template   
  
  
  class LinkedList  
  
  
  {  
  
  
  friend class Network  >;   
  
  
  public:  
  
  
  LinkedList() : vNum(0), eNum(0) {}  
  
  
  ~LinkedList()  
  
  
  {  
  
  
  for (int i = 0; i < vNum; i++) delete vertices[i].e;  
  
  
  }  
  
  
  bool insertV(name v)  
  
  
  {  
  
  
  if (find(v)) return false;  
  
  
  vertices.push_back(vertex(v, new list ));   
  
  
  vNum++; return true;  
  
  
  }  
  
  
  bool insertE(const name& v1, const name& v2, const dist& cost)  
  
  
  {  
  
  
  int i, j;  
  
  
  if (v1 == v2 || !find(v1, i) || !find(v2, j)) return false;  
  
  
  for (list ::iterator iter = vertices[i].e->begin();   
  
  
  iter != vertices[i].e->end() && iter->vID < j; iter++);  
  
  
  if (iter == vertices[i].e->end())  
  
  
  {  
  
  
  vertices[i].e->push_back(edge(j, cost)); eNum++; return true;  
  
  
  }  
  
  
  if (iter->vID == j) return false;  
  
  
  vertices[i].e->insert(iter, edge(j, cost)); eNum++; return true;  
  
  
  }  
  
  
  name& getV(int n) { return vertices[n].v; } //沒有越界檢查  
  
  
  int nextV(int m, int n)//返回m號頂點(diǎn)的第n號頂點(diǎn)后***個(gè)鄰接頂點(diǎn)號，無返回-1  
  
  
  {  
  
  
  for (list ::iterator iter = vertices[m].e->begin();   
  
  
  iter != vertices[m].e->end(); iter++) if (iter->vID > n) return iter->vID;  
  
  
  return -1;  
  
  
  }  
  
  
   
  
  
  private:  
  
  
  bool find(const name& v)  
  
  
  {  
  
  
  for (int i = 0; i < vNum; i++) if (v == vertices[i].v) return true;  
  
  
  return false;  
  
  
  }  
  
  
  bool find(const name& v, int& i)  
  
  
  {  
  
  
  for (i = 0; i < vNum; i++) if (v == vertices[i].v) return true;  
  
  
  return false;  
  
  
  }  
  
  
  struct edge  
  
  
  {  
  
  
  edge() {}  
  
  
  edge(int vID, dist cost) : vID(vID), cost(cost) {}  
  
  
  int vID;  
  
  
  dist cost;  
  
  
  };  
  
  
  struct vertex  
  
  
  {  
  
  
  vertex() {}  
  
  
  vertex(name v, list * e) : v(v), e(e) {}   
  
  
  name v;  
  
  
  list * e;   
  
  
  };  
  
  
  int vNum, eNum;  
  
  
  vector  vertices;   
  
  
  };  
  
  
   
  
  
  #endif

　　這個(gè)實(shí)現(xiàn)是很簡陋的，但應(yīng)該能滿足后面的講解了?，F(xiàn)在這個(gè)還什么都不能做，不要急，在下篇將講述圖的DFS和BFS。

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網(wǎng)頁名稱：六講貫通C++圖的應(yīng)用之一基本儲(chǔ)存方法
標(biāo)題URL：http://m.fisionsoft.com.cn/article/cdjoidh.html

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