mirror of
https://github.com/kangjianwei/Data-Structure.git
synced 2026-02-07 17:01:51 +08:00
176 lines
4.6 KiB
C
176 lines
4.6 KiB
C
/*====================
|
||
* 图的十字链表存储表示
|
||
*
|
||
* 包含算法: 7.3
|
||
====================*/
|
||
|
||
#ifndef OLGRAPH_H
|
||
#define OLGRAPH_H
|
||
|
||
#include <stdio.h>
|
||
#include <string.h> // 提供memset、strcmp 原型
|
||
#include <stdarg.h> // 提供宏va_list、va_start、va_arg、va_end
|
||
#include <stdlib.h> // 提供malloc、realloc、free、exit原型
|
||
#include "Status.h" //**▲01 绪论**//
|
||
|
||
/*
|
||
* 注：
|
||
*
|
||
* 通常来讲，无权图被简称为【图】，有权图被简称为【网】。
|
||
* 无向图/网中的顶点关系被称为【边】，有向图/网中的顶点关系被称为【弧】，并区分弧头与弧尾。
|
||
* 实际表述中，未必会严格遵守以上命名。
|
||
*
|
||
* 当前结构适合存储有向图。
|
||
*
|
||
* ★ 插入边/弧的信息时，这里的实现是按"升序"插入的，这使得插入的弧是按"升序"排列的。
|
||
*/
|
||
|
||
|
||
/* 宏定义 */
|
||
#define MAX_VERTEX_NUM 26 // 最大顶点个数
|
||
|
||
|
||
// 图的类型
|
||
typedef enum {
|
||
DG, // 0-有向图
|
||
DN, // 1-有向网(带权值)
|
||
UDG, // 2-无向图
|
||
UDN // 3-无向网(带权值)
|
||
} GraphKind;
|
||
|
||
// 顶点类型
|
||
typedef char VertexType;
|
||
|
||
// 边/弧的相关附加信息
|
||
typedef struct {
|
||
/*
|
||
* 注：
|
||
* 教材中给出的结构只考虑了无权图，而没考虑有权图(网)。
|
||
* 这里为了把“网”的情形也考虑进去，特在附加信息中增加了"权重"属性。
|
||
*/
|
||
int weight;
|
||
} InfoType;
|
||
|
||
/* 边/弧结点 */
|
||
typedef struct ArcBox {
|
||
int tailvex; // 弧头顶点位置
|
||
int headvex; // 弧尾顶点位置
|
||
struct ArcBox* hlink; // 指向下一个拥有相同弧头的弧
|
||
struct ArcBox* tlink; // 指向下一个拥有相同弧尾的弧
|
||
InfoType* info; // 该弧的相关附加信息
|
||
} ArcBox;
|
||
|
||
// 每个横向链表的头结点
|
||
typedef struct VexNode {
|
||
VertexType data; // 顶点
|
||
ArcBox* firstin; // 指向该顶点的第一条入弧
|
||
ArcBox* firstout; // 指向该顶点的第一条出弧
|
||
} VexNode;
|
||
|
||
/* 图的十字链表存储表示类型定义 */
|
||
typedef struct {
|
||
VexNode xlist[MAX_VERTEX_NUM]; // 表头向量
|
||
int vexnum, arcnum; // 顶点数和弧数
|
||
GraphKind kind; // 图的类型标志
|
||
} OLGraph;
|
||
|
||
|
||
// 边/弧上是否存在附加信息
|
||
extern Boolean IncInfo;
|
||
|
||
|
||
/*
|
||
* 创建
|
||
*
|
||
*【备注】
|
||
*
|
||
* 教材中默认从控制台读取数据。
|
||
* 这里为了方便测试，避免每次运行都手动输入数据，
|
||
* 因而允许选择从预设的文件path中读取测试数据。
|
||
*
|
||
* 如果需要从控制台读取数据，则path为NULL，或path[kind]为""。
|
||
* 如果需要从文件中读取数据，则需要在path中填写文件名信息。
|
||
*/
|
||
Status CreateGraph(OLGraph* G, char* path[]);
|
||
|
||
/*
|
||
* ████████ 算法7.3 ████████
|
||
*
|
||
* 构造有向图
|
||
*
|
||
* 注：
|
||
* 教材中使用了头插法来插入弧，这种做法的唯一优点是插入方便，
|
||
* 但是在涉及到删除或查找时，效率较低；
|
||
* 而且，"头插法"依赖输入的顺序，如果输入的边/弧是乱序的，
|
||
* 则最终构造出的图/网中的边/弧也是无序的。
|
||
*
|
||
* 为了克服以上缺点，这里改用"升序"插入法，保证插入的弧是"升序"的。
|
||
* 但同时，这样做会使"插入"算法变得较为复杂。
|
||
*/
|
||
static Status CreateDG(OLGraph* G);
|
||
|
||
/*
|
||
* 录入弧的相关附加信息
|
||
*/
|
||
static void Input(OLGraph G, InfoType** info);
|
||
|
||
/*
|
||
* 查找
|
||
*
|
||
* 返回顶点u在图/网中的位置
|
||
*/
|
||
int LocateVex(OLGraph G, VertexType u);
|
||
|
||
/*
|
||
* 取值
|
||
*
|
||
* 返回索引v处的顶点值
|
||
*/
|
||
VertexType GetVex(OLGraph G, int v);
|
||
|
||
/*
|
||
* 首个邻接点
|
||
*
|
||
* 返回顶点v的首个邻接点
|
||
*/
|
||
int FirstAdjVex(OLGraph G, VertexType v);
|
||
|
||
/*
|
||
* 下一个邻接点
|
||
*
|
||
* 返回顶点v的(相对于w的)下一个邻接点
|
||
*/
|
||
int NextAdjVex(OLGraph G, VertexType v, VertexType w);
|
||
|
||
/*
|
||
* 构造一个边/弧结点(仅限内部使用)
|
||
*/
|
||
static ArcBox* newArcBoxPtr(int tailvex, int headvex, ArcBox* hlink, ArcBox* tlink, InfoType* info);
|
||
|
||
/*
|
||
* 插入边/弧<v, w>
|
||
*
|
||
* 如果当前图/网是无向的，则插入一条弧需要增加两个顶点关系，但弧的数量只增一。
|
||
* 对于图/网来说，可以在可变参数中列出边/弧的附加信息。
|
||
*
|
||
* 注：此处接收的参数与MGraph有些不一样：网的附加信息中包含了各条边/弧的权值。
|
||
*/
|
||
Status InsertArc(OLGraph* G, VertexType v, VertexType w, ...);
|
||
|
||
/*
|
||
* 深度优先遍历(此处借助递归实现)
|
||
*/
|
||
void DFSTraverse(OLGraph G, Status(Visit)(VertexType));
|
||
|
||
/*
|
||
* 深度优先遍历核心函数
|
||
*/
|
||
static void DFS(OLGraph G, int v);
|
||
|
||
/*
|
||
* 以图形化形式输出当前结构
|
||
*/
|
||
void PrintGraph(OLGraph G);
|
||
|
||
#endif
|