请用C语言编程实现图的邻接矩阵和邻接表两种存储结构,要有菜单

时间: 2024-05-10 09:17:50 浏览: 9
好的,以下是代码实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数 #define MAX_EDGE_NUM 10000 // 最大边数 // 邻接矩阵存储结构 typedef struct { int vertex[MAX_VERTEX_NUM]; // 存储顶点信息 int edge[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 存储边信息 int vertex_num; // 顶点数 int edge_num; // 边数 } AdjacencyMatrix; // 邻接表存储结构 typedef struct EdgeNode { int adjvex; // 邻接顶点 struct EdgeNode *next; // 指向下一个邻接点的指针 } EdgeNode; typedef struct { int vertex; // 顶点信息 EdgeNode *first_edge; // 指向第一个邻接点的指针 } VertexNode; typedef struct { VertexNode vertex[MAX_VERTEX_NUM]; // 存储顶点和边信息 int vertex_num; // 顶点数 int edge_num; // 边数 } AdjacencyList; // 初始化邻接矩阵 void init_adjacency_matrix(AdjacencyMatrix *matrix) { int i, j; matrix->vertex_num = 0; matrix->edge_num = 0; for (i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { matrix->vertex[i] = 0; for (j = 0; j < MAX_VERTEX_NUM; j++) { matrix->edge[i][j] = 0; } } } // 添加顶点到邻接矩阵 void add_vertex_to_matrix(AdjacencyMatrix *matrix, int vertex) { if (matrix->vertex_num >= MAX_VERTEX_NUM) { printf("Error: too many vertices!\n"); return; } matrix->vertex[matrix->vertex_num++] = vertex; } // 添加边到邻接矩阵 void add_edge_to_matrix(AdjacencyMatrix *matrix, int start, int end, int weight) { int i, j; for (i = 0; i < matrix->vertex_num; i++) { if (matrix->vertex[i] == start) { break; } } for (j = 0; j < matrix->vertex_num; j++) { if (matrix->vertex[j] == end) { break; } } if (i >= matrix->vertex_num || j >= matrix->vertex_num) { printf("Error: start vertex or end vertex not found!\n"); return; } if (matrix->edge[i][j] != 0) { printf("Error: edge already exists!\n"); return; } matrix->edge[i][j] = weight; matrix->edge_num++; } // 初始化邻接表 void init_adjacency_list(AdjacencyList *list) { int i; list->vertex_num = 0; list->edge_num = 0; for (i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { list->vertex[i].vertex = 0; list->vertex[i].first_edge = NULL; } } // 添加顶点到邻接表 void add_vertex_to_list(AdjacencyList *list, int vertex) { if (list->vertex_num >= MAX_VERTEX_NUM) { printf("Error: too many vertices!\n"); return; } list->vertex[list->vertex_num].vertex = vertex; list->vertex_num++; } // 添加边到邻接表 void add_edge_to_list(AdjacencyList *list, int start, int end, int weight) { int i, j; for (i = 0; i < list->vertex_num; i++) { if (list->vertex[i].vertex == start) { break; } } for (j = 0; j < list->vertex_num; j++) { if (list->vertex[j].vertex == end) { break; } } if (i >= list->vertex_num || j >= list->vertex_num) { printf("Error: start vertex or end vertex not found!\n"); return; } EdgeNode *p = list->vertex[i].first_edge; while (p != NULL) { if (p->adjvex == j) { printf("Error: edge already exists!\n"); return; } p = p->next; } EdgeNode *new_edge = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); new_edge->adjvex = j; new_edge->next = list->vertex[i].first_edge; list->vertex[i].first_edge = new_edge; list->edge_num++; } // 打印邻接矩阵 void print_adjacency_matrix(AdjacencyMatrix *matrix) { int i, j; printf("Vertexes:"); for (i = 0; i < matrix->vertex_num; i++) { printf(" %d", matrix->vertex[i]); } printf("\n"); printf("Edges:\n"); for (i = 0; i < matrix->vertex_num; i++) { printf("%d", matrix->vertex[i]); for (j = 0; j < matrix->vertex_num; j++) { printf(" %d", matrix->edge[i][j]); } printf("\n"); } } // 打印邻接表 void print_adjacency_list(AdjacencyList *list) { int i; printf("Vertexes:"); for (i = 0; i < list->vertex_num; i++) { printf(" %d", list->vertex[i].vertex); } printf("\n"); printf("Edges:\n"); for (i = 0; i < list->vertex_num; i++) { printf("%d", list->vertex[i].vertex); EdgeNode *p = list->vertex[i].first_edge; while (p != NULL) { printf(" %d", list->vertex[p->adjvex].vertex); p = p->next; } printf("\n"); } } int main() { int choice; AdjacencyMatrix matrix; AdjacencyList list; init_adjacency_matrix(&matrix); init_adjacency_list(&list); while (1) { printf("\nMenu:\n"); printf("1. Add vertex\n"); printf("2. Add edge\n"); printf("3. Print adjacency matrix\n"); printf("4. Print adjacency list\n"); printf("5. Exit\n"); printf("Enter your choice: "); scanf("%d", &choice); printf("\n"); switch (choice) { case 1: printf("Enter vertex: "); int vertex; scanf("%d", &vertex); add_vertex_to_matrix(&matrix, vertex); add_vertex_to_list(&list, vertex); break; case 2: printf("Enter start vertex: "); int start; scanf("%d", &start); printf("Enter end vertex: "); int end; scanf("%d", &end); printf("Enter weight: "); int weight; scanf("%d", &weight); add_edge_to_matrix(&matrix, start, end, weight); add_edge_to_list(&list, start, end, weight); break; case 3: print_adjacency_matrix(&matrix); break; case 4: print_adjacency_list(&list); break; case 5: exit(0); default: printf("Invalid choice!\n"); break; } } return 0; } ``` 这个程序实现了一个简单的菜单,可以通过输入不同的选项来实现添加顶点、添加边、打印邻接矩阵和打印邻接表等操作。菜单由一个无限循环实现,直到用户选择退出为止。在添加顶点和边的过程中,程序会检查输入的顶点和边是否有效,以及是否已经存在。

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