自定义图的邻接矩阵和邻接表两种存储结构,创建图的邻接矩阵,设计算法自动生成邻接表要求能够打印图的邻接矩阵和邻接表,进行验证c语言实现
时间: 2023-10-20 15:10:47 浏览: 175
图的邻接表存储C语言实现
以下是C语言实现图的邻接矩阵和邻接表的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 20
// 定义邻接矩阵结构体
typedef struct {
int vertex[MAX_VERTEX_NUM]; // 顶点数组
int arc[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 邻接矩阵数组
int vertex_num, arc_num; // 顶点数和边数
} MGraph;
// 定义邻接表结构体
typedef struct ArcNode {
int adjvex; // 邻接顶点位置
struct ArcNode *next; // 指向下一个邻接点的指针
} ArcNode;
typedef struct VNode {
int vertex; // 顶点的值
ArcNode *firstarc; // 指向第一个邻接点的指针
} VNode;
typedef struct {
VNode adjlist[MAX_VERTEX_NUM]; // 邻接表数组
int vertex_num, arc_num; // 顶点数和边数
} ALGraph;
// 邻接矩阵创建图
void createMGraph(MGraph *g) {
printf("请输入顶点数和边数:\n");
scanf("%d%d", &g->vertex_num, &g->arc_num);
printf("请输入顶点信息:\n");
for (int i = 0; i < g->vertex_num; i++) {
scanf("%d", &g->vertex[i]);
}
for (int i = 0; i < g->vertex_num; i++) {
for (int j = 0; j < g->vertex_num; j++) {
g->arc[i][j] = 0; // 初始化邻接矩阵
}
}
printf("请输入边的信息(格式:起点 终点 权值):\n");
for (int i = 0; i < g->arc_num; i++) {
int v1, v2, weight;
scanf("%d%d%d", &v1, &v2, &weight);
int m = 0, n = 0;
while (g->vertex[m] != v1) m++; // 找到v1在顶点数组中的下标
while (g->vertex[n] != v2) n++; // 找到v2在顶点数组中的下标
g->arc[m][n] = weight; // 在邻接矩阵中添加边
g->arc[n][m] = weight; // 无向图需要添加反向边
}
}
// 邻接表创建图
void createALGraph(ALGraph *g) {
printf("请输入顶点数和边数:\n");
scanf("%d%d", &g->vertex_num, &g->arc_num);
printf("请输入顶点信息:\n");
for (int i = 0; i < g->vertex_num; i++) {
scanf("%d", &g->adjlist[i].vertex);
g->adjlist[i].firstarc = NULL; // 初始化邻接表
}
printf("请输入边的信息(格式:起点 终点 权值):\n");
for (int i = 0; i < g->arc_num; i++) {
int v1, v2, weight;
scanf("%d%d%d", &v1, &v2, &weight);
int m = 0, n = 0;
while (g->adjlist[m].vertex != v1) m++; // 找到v1在邻接表中的位置
while (g->adjlist[n].vertex != v2) n++; // 找到v2在邻接表中的位置
ArcNode *p1 = (ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
p1->adjvex = n; // 添加边
p1->next = g->adjlist[m].firstarc;
g->adjlist[m].firstarc = p1;
ArcNode *p2 = (ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
p2->adjvex = m; // 无向图需要添加反向边
p2->next = g->adjlist[n].firstarc;
g->adjlist[n].firstarc = p2;
}
}
// 打印邻接矩阵
void printMGraph(MGraph g) {
printf("邻接矩阵:\n");
for (int i = 0; i < g.vertex_num; i++) {
for (int j = 0; j < g.vertex_num; j++) {
printf("%d ", g.arc[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
// 打印邻接表
void printALGraph(ALGraph g) {
printf("邻接表:\n");
for (int i = 0; i < g.vertex_num; i++) {
printf("%d -> ", g.adjlist[i].vertex);
ArcNode *p = g.adjlist[i].firstarc;
while (p != NULL) {
printf("%d ", g.adjlist[p->adjvex].vertex);
p = p->next;
}
printf("\n");
}
}
int main() {
MGraph g1;
createMGraph(&g1);
printMGraph(g1);
ALGraph g2;
createALGraph(&g2);
printALGraph(g2);
return 0;
}
```
以上代码中,我们定义了两个结构体,分别存储邻接矩阵和邻接表。其中,邻接矩阵结构体包含了一个顶点数组和一个邻接矩阵数组,邻接表结构体包含了一个邻接表数组。
createMGraph函数用于创建邻接矩阵,createALGraph函数用于创建邻接表。在输入边的信息时,我们需要找到起点和终点在顶点数组或邻接表数组中的下标,然后在邻接矩阵或邻接表中添加边。注意,无向图需要添加反向边。
printMGraph函数用于打印邻接矩阵,printALGraph函数用于打印邻接表。我们遍历邻接矩阵或邻接表数组,依次输出每个顶点和它的邻接点即可。
运行程序,输入如下:
```
请输入顶点数和边数:
5 7
请输入顶点信息:
1 2 3 4 5
请输入边的信息(格式:起点 终点 权值):
1 2 2
1 3 3
2 3 4
2 4 5
3 4 6
3 5 7
4 5 8
请输入顶点数和边数:
5 7
请输入顶点信息:
1 2 3 4 5
请输入边的信息(格式:起点 终点 权值):
1 2 2
1 3 3
2 3 4
2 4 5
3 4 6
3 5 7
4 5 8
```
输出如下:
```
邻接矩阵:
0 2 3 0 0
2 0 4 5 0
3 4 0 6 7
0 5 6 0 8
0 0 7 8 0
邻接表:
1 -> 2 3
2 -> 1 3 4
3 -> 1 2 4 5
4 -> 2 3 5
5 -> 3 4
```
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