本文介绍C#实现图的邻接矩阵和邻接表结构。 逻辑结构分为两部分:V和E集合,其中,V是顶点,E是边。因此,用一个一维数组存放图中所有顶点数据;用一个二维数组存放顶点间关系(边或弧)的数据,这个二维数组称为邻接矩阵。邻接矩阵又分为有向图邻接矩阵和无向图邻接矩阵 邻接矩阵(Adjacency Matrix)是表示顶点之间相邻关系的矩阵。设G=(V,E)是一个图,其中V={v1,v2,…,vn} [1] 。G的邻接矩阵是一个具有下列性质的n阶方阵: ①对无向图而言,邻接矩阵一定是对称的,而且主对角线一定为零(在此仅讨论无向简单图),副对角线不一定为0,有向图则不一定如此。 ②在无向图中,任一顶点i的度为第i列(或第i行)所有非零元素的个数,在有向图中顶点i的出度为第i行所有非零元素的个数,而入度为第i列所有非零元素的个数。 ③用邻接矩阵法表示图共需要n^2个空间,由于无向图的邻接矩阵一定具有对称关系,所以扣除对角线为零外,仅需要存储上三角形或下三角形的数据即可,因此仅需要n(n-1)/2个空间。
邻接表,存储方法跟树的孩子链表示法相类似,是一种顺序分配和链式分配相结合的存储结构。如这个表头结点所对应的顶点存在相邻顶点,则把相邻顶点依次存放于表头结点所指向的单向链表中。 对于无向图来说,使用邻接表进行存储也会出现数据冗余,表头结点A所指链表中存在一个指向C的表结点的同时,表头结点C所指链表也会存在一个指向A的表结点。 [1]
程序代码如下所示: using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks;
namespace 图的存储结构 { using VertexType = System.Char;//顶点数据类型别名声明 using EdgeType = System.Int16;//带权图中边上权值的数据类型别名声明 class Program { public const int MAxVertexNum =100;//顶点数目的最大值
static void Main(string[] args)
{
}
///
/// 图的定义--邻接矩阵
///
public struct MGraph {
public VertexType[] vex;//顶点表数组
public EdgeType[][] Edge;//临接矩阵、边表
public int vexnum,arcnum;//图的当前顶点数和弧数
}
///
/// 图的定义--邻接表法
///
public class ArcNode {//边表节点
public int adjvex;
public ArcNode next;
}
public class VNode { //顶点表节点
VertexType data;//顶点信息
ArcNode first;//只想第一条依附改顶点的弧的指针
}
public class ALGraph {
VNode[] vertices; //邻接表
int vexnum, arcnum;//图的顶点数和弧数
}
}
}