图邻接表表示
图的邻接表表示法
图的邻接表表示法类似于树的孩子链表表示法。对于图G中的每个顶点vi,该方法把所有邻接于vi的顶点vj链成一个带头结点的单链表,这个单链表就称为顶点vi的邻接表(Adjacency List)。
1. 邻接表的结点结构
(1)表结点结构
┌────┬───┐
│adjvex │next │
└────┴───┘
邻接表中每个表结点均有两个域:
① 邻接点域adjvex
存放与vi相邻接的顶点vj的序号j。
② 链域next
将邻接表的所有表结点链在一起。
注意:
若要表示边上的信息(如权值),则在表结点中还应增加一个数据域。
(2)头结点结构
┌────┬─────┐
│vertex │firstedge │
└────┴─────┘
顶点vi邻接表的头结点包含两个域:
① 顶点域vertex
存放顶点vi的信息
② 指针域firstedge
vi的邻接表的头指针。
注意:
① 为了便于随机访问任一顶点的邻接表,将所有头结点顺序存储在一个向量中就构成了图的邻接表表示。
② 有时希望增加对图的顶点数及边数等属性的描述,可将邻接表和这些属性放在一起来描述图的存储结构。
2.无向图的邻接表
对于无向图,vi的邻接表中每个表结点都对应于与vi相关联的一条边。因此,将邻接表的表头向量称为顶点表。将无向图的邻接表称为边表。
【例】对于无向图G5,其邻接表表示如下面所示,其中顶点v0的边表上三个表结点中的顶点序号分别为1、2和3,它们分别表示关联于v0的三条边(v0,v1),(v0,v2)和(v0,v3)。
注意:
n个顶点e条边的无向图的邻接表表示中有n个顶点表结点和2e个边表结点。
3.有向图的邻接表
对于有向图,vi的邻接表中每个表结点都对应于以vi为始点射出的一条边。因此,将有向图的邻接表称为出边表。
【例】有向图G6的邻接表表示如下面(a)图所示,其中顶点v1的邻接表上两个表结点中的顶点序号分别为0和4,它们分别表示从v1射出的两条边(简称为v1的出边):<v1,v0>和<v1,v4>。
注意:
n个顶点e条边的有向图,它的邻接表表示中有n个顶点表结点和e个边表结点。
4.有向图的逆邻接表
在有向图中,为图中每个顶点vi建立一个入边表的方法称逆邻接表表示法。
入边表中的每个表结点均对应一条以vi为终点(即射入vi)的边。
【例】G6的逆邻表如上面(b)图所示,其中v0的人边表上两个表结点1和3分别表示射人v0的两条边(简称为v0的入边):<v1,v0>和<v3,v0>。
注意:
n个顶点e条边的有向图,它的接表表示中有n个顶点表结点和e个边表结点。
5.邻接表的形式说明及其建表算法
(1)邻接表的形式说明
typedef struct node{//边表结点
int adjvex; //邻接点域
struct node *next; //链域
//若要表示边上的权,则应增加一个数据域
}EdgeNode;
typedef struct vnode{ //顶点表结点
VertexType vertex; //顶点域
EdgeNode *firstedge;//边表头指针
}VertexNode;
typedef VertexNode AdjList[MaxVertexNum];//AdjList是邻接表类型
typedef struct{
AdjList adjlist;//邻接表
int n,e; 图中当前顶点数和边数
}ALGraph; //对于简单的应用,无须定义此类型,可直接使用AdjList类型。
(2)建立无向图的邻接表算法
void CreateALGraPh(ALGrahp *G)
{//建立无向图的邻接表表示
int i,j,k;
EdgeNode *s;
scanf("%d%d",&G->n,&G->e); //读人顶点数和边数
for(i=0;i<G->n;i++){//建立顶点表
G->adjlist[i].vertex=getchar(); //读入顶点信息
G->adjlist[i].firstedge=NULL;//边表置为空表
}
for(k=0;k<G->e;k++){//建立边表
scanf("%d%d",&i,&j);读入边(vi,vj)的顶点对序号
s=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); //生成边表结点
s->adjvex=j; //邻接点序号为j
s->next=G->adjlist[i].firstedge;
G->adjlist[i].firstedge=s; //将新结点*s插入顶点vi的边表头部
s=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode));
s->adjvex=i; //邻接点序号为i
s->next=G->adjlist[j].firstedge;
G->adjlistk[j].firstedge=s; //将新结点*s插入顶点vj的边表头部
}//end for
}CreateALGraph
该算法的时间复杂度是O(n+e)。
注意:
① 建立有向图的邻接表更简单,每当读人一个顶点对序号<i,j>时,仅需生成一个邻接序号为j的边表结点,将其插入到vj的出边表头部即可。
② 建立网络的邻接表时,需在边表的每个结点中增加一个存储边上权的数据域。
图的两种存储结构比较
邻接矩阵和邻接表是图的两种最常用的存储结构,它们各有所长。下面从及执行某些常用操作的时间这两方面来作一比较。