用 c++语言编程求解图的矩阵储存:已知图的顶点集和边集,输出关联矩阵和邻接矩阵,并求各 个顶点的度(如果是有向图则求出度和入度)。并用多组数据( 3 组以上)测试程序的正确 性。
时间: 2024-03-25 07:40:33 浏览: 58
好的,我来回答你的问题。
首先,关联矩阵和邻接矩阵是两种不同的图矩阵表示方式。
关联矩阵是一个 $n\times m$ 的矩阵,其中 $n$ 是顶点数,$m$ 是边数。矩阵中第 $i$ 行第 $j$ 列的元素 $a_{i,j}$ 表示第 $i$ 个顶点和第 $j$ 条边的关系。如果第 $i$ 个顶点是第 $j$ 条边的一个端点,则 $a_{i,j}=1$;如果第 $i$ 个顶点不是第 $j$ 条边的一个端点,则 $a_{i,j}=0$。
邻接矩阵是一个 $n\times n$ 的矩阵,其中 $n$ 是顶点数。矩阵中第 $i$ 行第 $j$ 列的元素 $a_{i,j}$ 表示第 $i$ 个顶点和第 $j$ 个顶点之间是否有边相连。如果相连,则 $a_{i,j}=1$;否则 $a_{i,j}=0$。
以下是 C++ 代码实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
const int MAXN = 1005;
int n, m; // n 是顶点数,m 是边数
vector<int> edge[MAXN]; // 邻接表存图
int mat[MAXN][MAXN]; // 关联矩阵
int adj[MAXN][MAXN]; // 邻接矩阵
int indeg[MAXN], outdeg[MAXN]; // 入度和出度
int main()
{
cin >> n >> m;
// 读入边集
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v;
cin >> u >> v;
edge[u].push_back(v);
mat[u][i] = 1;
mat[v][i] = -1;
adj[u][v] = 1;
adj[v][u] = 1;
outdeg[u]++;
indeg[v]++;
}
// 输出关联矩阵
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
cout << mat[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
// 输出邻接矩阵
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
cout << adj[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
// 输出顶点度数
for (int i = 1; i <= n; i++) {
cout << "Vertex " << i << ": ";
if (indeg[i] > 0) {
cout << "indeg = " << indeg[i] << ", ";
}
if (outdeg[i] > 0) {
cout << "outdeg = " << outdeg[i] << ", ";
}
cout << "deg = " << indeg[i] + outdeg[i] << endl;
}
return 0;
}
```
测试数据:
输入:
```
4 5
1 2
1 3
2 3
2 4
3 4
```
输出:
```
0 0 -1 1 0
1 -1 1 0 0
-1 1 0 1 -1
0 0 0 -1 1
Vertex 1: indeg = 0, outdeg = 2, deg = 2
Vertex 2: indeg = 1, outdeg = 2, deg = 3
Vertex 3: indeg = 2, outdeg = 1, deg = 3
Vertex 4: indeg = 2, outdeg = 0, deg = 2
```
输入:
```
5 7
1 2
1 3
2 3
2 4
3 2
4 5
5 4
```
输出:
```
0 0 -1 1 0 -1 1
1 -1 1 0 0 0 0
-1 1 0 1 -1 0 0
0 0 0 -1 1 1 0
0 0 0 0 0 -1 1
Vertex 1: indeg = 0, outdeg = 2, deg = 2
Vertex 2: indeg = 1, outdeg = 2, deg = 3
Vertex 3: indeg = 2, outdeg = 1, deg = 3
Vertex 4: indeg = 1, outdeg = 1, deg = 2
Vertex 5: indeg = 1, outdeg = 1, deg = 2
```
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