C++实现邻接表详解及优劣分析

在本文中，我们将深入探讨C++数据结构中的邻接表实现，这是一种常用的数据结构用于表示图，特别是稀疏图，其中边的数量远小于顶点的数量。邻接表由两个主要部分构成：顶点顺序表和边链表。它在图的表示和操作上具有显著的优势和劣势。 首先，文章详细介绍了如何创建图，包括有向图(DG)、无向图(UDG)、有向网(DN)和无向网(UDN)，通过顶点对象列表和边对象列表的形式进行初始化。这些操作涉及添加和删除边的功能，以及深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)的实现。DFS的部分，作者提供了递归和非递归两种版本，并分别利用了栈和队列数据结构，分别参考了之前的文章"数据结构之顺序列表"、"数据结构之栈"和"数据结构之队列"。 对于邻接表的优势，它节省了存储空间，特别适合边的分布不均匀的图，因为仅存储实际存在的边，而非每个顶点都预留空间。此外，邻接表便于访问一个顶点的所有相邻顶点，查找边总数也相对简单。然而，邻接表在查询特定顶点与另一个顶点之间的直接连接时效率较低，因为它需要遍历边链。对于有向图，统计入度和出度的操作在邻接表中也相对较复杂，可能需要额外的优化，比如使用十字链表或邻接多重表。 在测试代码中，作者展示了从不同起点开始的DFS和BFS序列，以有向网为例，起点v1的DFS路径为v1->v2->v5->v3->v4->v6->v7，BFS则从v2开始，顺序为v2->v1->v3->v4->v5->v6->v7。无向图的序列会有所不同，因为无向图中边是双向的。 本文提供了实用的C++邻接表实现代码示例，并深入分析了邻接表在图数据结构中的应用，对于理解和实现图形算法的学生和开发者来说，是一个有价值的参考资料。