【数据结构】算法7.1-7.2 图的存储结构-数组表示法

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2

#define  INFINITY 65535   //最大值∞
#define MAX_VERTEX_NUM 20  //最大顶点个数

typedef int Status;
typedef int VRType;
typedef char InfoType;
typedef int VertexType;
typedef enum {DG,DN,UDG,UDN}GraphKind;   //{有向图，有向网，无向图，无向网}

typedef struct ArcCell
{
VRType adj;  //VRType 是顶点关系类型。对无权图，用0或1表示相邻否；对带权图，则为权值类型
InfoType *info; //该弧相关信息的指针
}ArcCell, AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];
typedef struct
{
VertexType vexs[MAX_VERTEX_NUM];  //顶点向量
AdjMatrix arcs;  //邻接矩阵
int vexnum,arcnum;  //图的当前顶点数和弧数
GraphKind kind;  //图的种类标志
}MGraph;

/*******************************声明部分****************************************/
Status CreateGraph (MGraph *G);
//采用数组（邻接矩阵）表示法，构造图G
Status CreateDG(MGraph *G);
//构造有向图
Status CreateDN(MGraph *G);
//构造有向网
Status CreateUDG(MGraph *G);
//构造无向图
Status CreateUDN(MGraph *G);
//构造无向网
int LocateVex(MGraph G,VertexType v);
//确定v在G中的位置
Status PrintfArcs(MGraph G);
//输出图G的邻接矩阵
/*******************************函数部分****************************************/
Status CreateGraph (MGraph *G)
{
printf("请输入图的类型：\n");
printf("0:有向图  1:有向网  2:无向图  3:无向网\n");
scanf("%d",&(*G).kind);
switch((*G).kind)
{
case DG: return CreateDG(G);  //构造有向图
case DN: return CreateDN(G);  //构造有向网
case UDG: return CreateUDG(G);  //构造无向图
case UDN: return CreateUDN(G);  //构造无向网
default : return ERROR;
}
}
Status CreateDG(MGraph *G)
{
printf("\n构造有向图\n");
int i,j,k; //i,j,k用于计数
VertexType v1,v2;  //弧头，弧尾

printf("请输入顶点个数：");
scanf("%d",&(*G).vexnum);
printf("请输入弧个数：");
scanf("%d",&(*G).arcnum);
//假定该图不含其他信息
int IncInfo = 0;

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++){  //构造顶点向量
printf("请输入G.vexs[%d] = ",i);
scanf("%d",&(*G).vexs[i]);
} //for

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++)  //初始化邻接矩阵
for(j = 0;j<(*G).vexnum;j++){
(*G).arcs[i][j].adj = 0;  //无向图
(*G).arcs[i][j].info = NULL;
}

for(k = 0;k<(*G).arcnum;k++){  //构造邻接矩阵
printf("请输入弧头(初始点)：");  //输入一条弧的始点和终点
scanf("%d",&v1);
printf("请输入弧尾(终端点)：");
scanf("%d",&v2);

i = LocateVex(*G,v1);
j = LocateVex(*G,v2);

if(i>=0 && j>=0)
(*G).arcs[i][j].adj = 1;
}
return OK;
}
Status CreateDN(MGraph *G)
{
printf("\n构造有向网\n");
int i,j,k; //i,j,k用于计数
int w;  //权重
VertexType v1,v2;  //弧头，弧尾

printf("请输入顶点个数：");
scanf("%d",&(*G).vexnum);
printf("请输入弧个数：");
scanf("%d",&(*G).arcnum);
//假定该图不含其他信息
int IncInfo = 0;

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++){  //构造顶点向量
printf("请输入G.vexs[%d] = ",i);
scanf("%d",&(*G).vexs[i]);
} //for

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++)  //初始化邻接矩阵
for(j = 0;j<(*G).vexnum;j++){
4000
(*G).arcs[i][j].adj = INFINITY;  //无向网
(*G).arcs[i][j].info = NULL;
}

for(k = 0;k<(*G).arcnum;k++){  //构造邻接矩阵
printf("请输入弧头(初始点)：");  //输入一条弧的始点和终点
scanf("%d",&v1);
printf("请输入弧尾(终端点)：");
scanf("%d",&v2);
printf("请输入权重：");
scanf("%d",&w);

i = LocateVex(*G,v1);
j = LocateVex(*G,v2);

if(i>=0 && j>=0)
(*G).arcs[i][j].adj = w;  //置<v1,v2>的对称弧<v2,v1>

//不再输入该弧含有的相关信息
}
return OK;
}
Status CreateUDG(MGraph *G)
{
printf("\n构造无向图\n");
int i,j,k; //i,j,k用于计数
VertexType v1,v2;  //弧头，弧尾

printf("请输入顶点个数：");
scanf("%d",&(*G).vexnum);
printf("请输入弧个数：");
scanf("%d",&(*G).arcnum);
//假定该图不含其他信息
int IncInfo = 0;

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++){  //构造顶点向量
printf("请输入G.vexs[%d] = ",i);
scanf("%d",&(*G).vexs[i]);
} //for

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++)  //初始化邻接矩阵
for(j = 0;j<(*G).vexnum;j++){
(*G).arcs[i][j].adj = 0;  //无向图
(*G).arcs[i][j].info = NULL;
}

for(k = 0;k<(*G).arcnum;k++){  //构造邻接矩阵
printf("请输入弧头(初始点)：");  //输入一条弧的始点和终点
scanf("%d",&v1);
printf("请输入弧尾(终端点)：");
scanf("%d",&v2);

i = LocateVex(*G,v1);
j = LocateVex(*G,v2);

if(i>=0 && j>=0)
(*G).arcs[i][j].adj = (*G).arcs[j][i].adj = 1;
//置<v1,v2>的对称弧<v2,v1>
}
return OK;
}
Status CreateUDN(MGraph *G)
{
printf("\n3构造无向网\n");
int i,j,k; //i,j,k用于计数
int w;  //权重
VertexType v1,v2;  //弧头，弧尾

printf("请输入顶点个数：");
scanf("%d",&(*G).vexnum);
printf("请输入弧个数：");
scanf("%d",&(*G).arcnum);
//假定该图不含其他信息
int IncInfo = 0;

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++){  //构造顶点向量
printf("请输入G.vexs[%d] = ",i);
scanf("%d",&(*G).vexs[i]);
} //for

for(i = 0;i<(*G).vexnum;i++)  //初始化邻接矩阵
for(j = 0;j<(*G).vexnum;j++){
(*G).arcs[i][j].adj = INFINITY;  //无向网
(*G).arcs[i][j].info = NULL;
}

for(k = 0;k<(*G).arcnum;k++){  //构造邻接矩阵
printf("请输入弧头(初始点)：");  //输入一条弧的始点和终点
scanf("%d",&v1);
printf("请输入弧尾(终端点)：");
scanf("%d",&v2);
printf("请输入权重：");
scanf("%d",&w);

i = LocateVex(*G,v1);
j = LocateVex(*G,v2);

if(i>=0 && j>=0)
(*G).arcs[i][j].adj = (*G).arcs[j][i].adj = w;  //置<v1,v2>的对称弧<v2,v1>

//不再输入该弧含有的相关信息
}
return OK;
}
int LocateVex(MGraph G,VertexType v)
{
int ct;
for(ct = 0;ct < G.vexnum;ct++)
if(G.vexs[ct] == v)
return ct;
return -1;
}
Status PrintfArcs(MGraph G)
{
int n = G.vexnum;
int i,j;  //i,j用于计数
for(i = 0;i < n;i++){
for(j = 0;j<n;j++){
printf("%d ",G.arcs[i][j]);
}
printf("\n");
}
return OK;
}
/*******************************主函数部分**************************************/

int main()
{
MGraph G;
CreateGraph(&G);
PrintfArcs(G);
return 0;
}