数据结构转换:邻接矩阵与邻接表
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更新于2024-08-12
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本文主要介绍了数据结构中的两种重要表示方式——邻接矩阵和邻接表,以及它们之间的转换方法。具体涉及的结构包括`EdgeNode`(边节点)、`VertexNode`(顶点节点)、`AdjList`(邻接表)和`AdjMatrix`(邻接矩阵)。此外,还提到了非递归深度优先遍历邻接矩阵的算法。
在数据结构中,邻接矩阵和邻接表是表示图的两种常用方式。邻接矩阵用二维数组存储图中顶点之间的关系,其中每个元素表示一对顶点之间是否存在边;邻接表则用链表来表示每个顶点的邻接顶点,节省空间。
`EdgeNode`结构体代表图中的一条边,包含两个字段:`adjvex`表示该边连接到的相邻顶点的索引,`next`是一个指针,用于链接同一顶点的其他边。
`VertexNode`结构体表示图中的一个顶点,包含一个`VertexData`类型的`vertex`字段,存储顶点的具体信息,以及一个`EdgeNode`指针`firstedge`,指向与该顶点相连的第一条边。
`AdjList`结构体表示邻接表,由`VertexNode`数组构成,每个数组元素对应一个顶点及其关联的边链表,同时包含整数`n`和`e`,分别表示顶点数量和边的数量。
`AdjMatrix`结构体表示邻接矩阵,包含一个`VertexData`数组和一个`EdgeData`数组,前者存储顶点信息,后者存储边的关系,同样有`n`和`e`字段。
`Trans_AdjList`函数将邻接矩阵`G`转换为邻接表`L`,通过遍历矩阵并将非零元素(表示有边)转化为链表结构。
`Trans_AdjMatrix`函数完成相反的操作,将邻接表`L`转换为邻接矩阵`G`,遍历邻接表中的每个顶点及其边链表,将边的存在标志填入矩阵。
非递归深度优先遍历(DFS)邻接矩阵的算法通常使用栈实现。在`NonRecursive`函数中,首先初始化一个栈`S`,然后访问初始顶点`i`,标记其访问状态,并将其压入栈中。接着在循环中处理栈顶元素,检查其邻接矩阵中的邻居,如果未被访问,则标记并压入栈中,直到栈为空,遍历结束。
以上内容涵盖了数据结构中的基本概念,邻接矩阵和邻接表的转换,以及图的非递归深度优先遍历。这些知识对于理解图论和算法设计至关重要。
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