数据结构:图的邻接矩阵表示与操作

需积分: 9 3 下载量 169 浏览量 更新于2024-07-06 收藏 4.91MB PDF 举报
该资源是青岛大学王卓老师数据结构课程的课堂笔记,主要涵盖了图的概念及其相关数据结构,包括图的定义、连通性、生成树与生成森林,以及图的邻接矩阵表示法。 在数据结构中,图是一种重要的非线性数据结构,用于表示顶点(或节点)之间的关系。图可以是有向的,也可以是无向的,其中边(或弧)代表了顶点之间的连接。如果边带有数值,这被称为权,通常用来表示两个顶点之间的距离或成本。 极小连通子图是指在图中,如果删除任何一条边都会导致子图不再连通的子图。生成树是无向图的一个子集,它包含了图中所有的顶点,并且任意两个顶点间仅有一条路径,这样的子图是连通的,但去掉任何一条边后就不再连通。生成森林则是针对非连通图的概念,由各个连通分量的生成树组成。 邻接矩阵是图的一种常见存储方式,它是一个二维数组,用于表示图中各顶点之间的连接关系。对于无向图,邻接矩阵是对称的,顶点i的度等于其对应行或列中1的个数。在完全图中,除了对角线元素为0(表示顶点到自身的边不存在),其他所有非对角线元素都是1。而对于有向图,邻接矩阵可能不对称,顶点的出度是对应行元素之和,入度是对应列元素之和,总度是两者之和。 在邻接矩阵表示法中,创建无向图的算法通常包括以下步骤:首先,输入总的顶点数和边数;接着,将顶点信息存储到顶点表中;然后,初始化邻接矩阵,通常将其所有权值设置为一个极大的值,以确保在未定义边时有一个明显的标记;最后,根据用户输入的边信息来构造邻接矩阵。 在C语言环境中,可以定义一个结构体`AMGraph`来存储邻接矩阵,包括顶点表`vexs`和邻接矩阵`arcs`。`LocateVex`函数则用于在邻接矩阵中查找指定的顶点`u`,确保其在图中的位置正确。 总结来说,这个资料详细介绍了图数据结构的基本概念,包括图的定义、连通性、生成树和生成森林,以及如何使用邻接矩阵来表示和操作图。这对于理解图论和数据结构,尤其是涉及网络连接、路径寻找、最短路径等问题的领域,如数据分析、大数据处理和数据挖掘,都是非常基础且关键的知识。