数组实现邻接表:构建与理解

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"数组建邻接表用于表示图的结构,通过u、v、w数组记录每条边的起始顶点、结束顶点及权值,并使用first数组记录每个顶点第一条边的编号,next数组标记每条边在顶点链表中的后续边。" 在计算机科学中,图是一种数据结构,用于表示对象之间的关系。邻接表是表示图的常用方法,尤其适用于稀疏图(边的数量远小于顶点数量的平方)。在数组实现的邻接表中,每个顶点对应一个数组元素,该元素存储指向与其相连的所有边的指针或引用。这个过程通常涉及到以下步骤: 1. 初始化:创建u、v、w三个数组,分别存储每条边的起始顶点、结束顶点和权值;first数组用于存储每个顶点第一条边的编号;next数组用于链接以相同顶点为起点的多条边。 2. 编号边:读入每条边的信息,例如(1 4 9)表示从顶点1到顶点4的边,权值为9。为每条边按读入顺序分配唯一的编号,如1、2、3等。 3. 存储边信息:将边的起始顶点、结束顶点和权值存入u、v、w数组中,对应的数组下标为边的编号。 4. 更新first数组:根据边的起始顶点更新first数组。例如,第一条边(1 4 9)的起始顶点为1,将first[1]设置为1,表示1号顶点的第一条边编号为1。 5. 使用next数组:当有多个边以相同顶点为起点时,next数组记录这些边之间的关联。如果某条边是其顶点的第一条边,next数组对应的值设为-1,否则记录下一条边的编号。 举例来说,读入第二条边(4 38),将其信息存入相应数组,编号为2,first[4]设为2,因为这是4号顶点的第一条边,next[2]设为-1。 继续这个过程,直到所有边都被处理。这样构建的邻接表在遍历图的边时效率较高,只需要遍历每个顶点对应的first数组和next数组即可。对于稀疏图,这种数据结构节省了大量的空间,因为它只存储实际存在的边,而不是所有可能的边。在处理大规模图问题时,数组实现的邻接表是优选的数据结构。