C语言有向图的文件存储

在 C 语言中，可以使用文件来存储有向图的信息。一种常见的方式是使用邻接表来表示有向图，然后将邻接表存储到文件中。

具体地，可以使用一个结构体来表示邻接表的每个节点，其中包括节点的值以及指向该节点的所有边。然后，可以将所有节点的信息按照一定的格式写入文件中，例如每一行表示一个节点，节点的值和指向该节点的边可以用空格或制表符分隔开。

当需要读取文件中的有向图信息时，可以按照相同的格式读取每一行，然后根据节点值和边的信息构建邻接表。

下面是一个简单的示例代码，实现了将有向图存储到文件和从文件中读取有向图信息的功能：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_NODES 100

// 邻接表节点结构体
typedef struct Node {
    int value;              // 节点的值
    struct Edge* edges;     // 指向该节点的所有边
} Node;

// 边结构体
typedef struct Edge {
    int to;                 // 边的终点节点
    struct Edge* next;      // 指向下一条边
} Edge;

// 将有向图存储到文件
void save_graph(Node* nodes, int num_nodes, const char* filename) {
    FILE* fp = fopen(filename, "w");
    if (fp == NULL) {
        printf("Failed to open file %s\n", filename);
        return;
    }
    // 逐个节点写入文件
    for (int i = 0; i < num_nodes; i++) {
        // 写入节点的值
        fprintf(fp, "%d", nodes[i].value);
        // 写入节点指向的所有边
        Edge* edge = nodes[i].edges;
        while (edge != NULL) {
            fprintf(fp, " %d", edge->to);
            edge = edge->next;
        }
        fprintf(fp, "\n");
    }
    fclose(fp);
}

// 从文件中读取有向图信息
Node* load_graph(int* num_nodes, const char* filename) {
    FILE* fp = fopen(filename, "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("Failed to open file %s\n", filename);
        return NULL;
    }
    Node* nodes = (Node*)malloc(sizeof(Node) * MAX_NODES);
    int count = 0;
    // 逐行读取文件
    char line[100];
    while (fgets(line, sizeof(line), fp) != NULL) {
        int value, to;
        // 解析节点的值
        if (sscanf(line, "%d", &value) != 1) {
            printf("Error: invalid file format\n");
            fclose(fp);
            return NULL;
        }
        // 创建新节点
        nodes[count].value = value;
        nodes[count].edges = NULL;
        // 解析节点指向的边
        char* ptr = line;
        while (*ptr != '\0') {
            if (sscanf(ptr, "%d", &to) == 1) {
                Edge* edge = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));
                edge->to = to;
                edge->next = nodes[count].edges;
                nodes[count].edges = edge;
            }
            ptr++;
        }
        count++;
    }
    fclose(fp);
    *num_nodes = count;
    return nodes;
}

int main() {
    // 创建一个有向图
    Node nodes[] = {
        {1, NULL},
        {2, NULL},
        {3, NULL},
        {4, NULL}
    };
    nodes[0].edges = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));
    nodes[0].edges->to = 1;
    nodes[0].edges->next = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));
    nodes[0].edges->next->to = 3;
    nodes[0].edges->next->next = NULL;
    nodes[1].edges = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));
    nodes[1].edges->to = 2;
    nodes[1].edges->next = NULL;
    nodes[2].edges = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));
    nodes[2].edges->to = 3;
    nodes[2].edges->next = NULL;
    nodes[3].edges = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));
    nodes[3].edges->to = 0;
    nodes[3].edges->next = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));
    nodes[3].edges->next->to = 2;
    nodes[3].edges->next->next = NULL;

    // 将有向图存储到文件
    save_graph(nodes, 4, "graph.txt");

    // 从文件中读取有向图信息
    int num_nodes;
    Node* loaded_nodes = load_graph(&num_nodes, "graph.txt");
    if (loaded_nodes != NULL) {
        // 打印读取的节点信息
        for (int i = 0; i < num_nodes; i++) {
            printf("Node %d: %d -> ", i, loaded_nodes[i].value);
            Edge* edge = loaded_nodes[i].edges;
            while (edge != NULL) {
                printf("%d ", edge->to);
                edge = edge->next;
            }
            printf("\n");
        }
        free(loaded_nodes);
    }

    return 0;
}