这里借鉴了一些大佬的文章和代码,给出链接,谢谢
https://blog.csdn.net/ACdreamers/article/details/16902023
https://blog.csdn.net/wuhuajunbao/article/details/22589619
引言
一般来讲,图的常用存储结构有邻接矩阵,和邻接表,但我们知道邻接矩阵是好写但效率低,邻接表虽效率高但不好写,今天来讲一下图的另一只常用的存储结构:前向星和链式前向星,介于上述两种存储结构之间的一种比较中庸的存储结构——前向星。前向星固然好些,但效率依旧并不高。而在优化为链式前向星后,效率也得到了较大的提升。虽然说,世界上对链式前向星的使用并不是很广泛,但在不愿意写复杂的邻接表的情况下,链式前向星也是一个很优秀的数据结构。
首先我们来说一下图的前向星表示方法:
1.前向星
前向星是一种通过存储边信息的方式来存储图的一种数据结构,他构造简单,读入每条边的信息,将边存放在数组中,把数组中的边按照起点顺序排列,前向星也就构造完成了。方便查询,我们用另外一个数组用head[i]记录以i为边集在数组中的第一个存储位置.
如图:
我们输入边的顺序为:
1 2
2 3
3 4
1 3
4 1
1 5
4 5
那么排完序后就得到:
编号: 1 2 3 4 5 6 7
起点u: 1 1 1 2 3 4 4
终点v: 2 3 5 3 4 1 5
得到:
head[1] = 1
head[2] = 4
head[3] = 5
head[4] = 6
存储结构:
struct node { int from;///起点 int to;///终点 int w;///权值 } edge[maxm]; int head[maxn];
比较函数:
bool cmp(node a,node b) { if(a.from == b.from && a.to == b.to) return a.w < b.w; if(a.from == b.from) return a.to < b.to; return a.from < b.from; }
读入数据:
void input() { for(int i = 0; i < m; i ++) { scanf("%d%d%d",&edge[i].from,&edge[i].to,&edge[i].w); } memset(head ,-1 ,sizeof(head)); sort(edge , edge + m , cmp); head[edge[0].from] = 0; for(int i = 1; i < m; i ++) { if(edge[i].from != edge[i-1].from) { head[edge[i].from] = i; //确定起点为vi的第一条边的位置。 } } }
遍历数据:
void output() { for(int i = 1; i <= n; i ++) cout << "head["<<i<<"]: "<<head[i]<<endl; cout << "遍历所有的边"<<endl; for(int i = 1; i <= n; i ++) //head[i]的下标i等于vi; { for(int j = head[i]; edge[i].from == i && j < m; j ++) { cout << edge[j].from << " " << edge[j].to << " " << edge[j].w <<endl; } } }
完整代码:
1 #include <iostream> 2 #include <algorithm> 3 #include <cstdio> 4 #include <cstring> 5 using namespace std; 6 const int maxn = 1000; 7 const int maxm = 1000000; 8 struct node 9 { 10 int from;///起点 11 int to;///终点 12 int w;///权值 13 } edge[maxm]; 14 int head[maxn]; 15 int n,m ; 16 bool cmp(node a,node b) 17 { 18 if(a.from == b.from && a.to == b.to) return a.w < b.w; 19 if(a.from == b.from) return a.to < b.to; 20 return a.from < b.from; 21 } 22 void input() 23 { 24 for(int i = 0; i < m; i ++) 25 { 26 scanf("%d%d%d",&edge[i].from,&edge[i].to,&edge[i].w); 27 } 28 memset(head ,-1 ,sizeof(head)); 29 sort(edge , edge + m , cmp); 30 head[edge[0].from] = 0; 31 for(int i = 1; i < m; i ++) 32 { 33 if(edge[i].from != edge[i-1].from) 34 { 35 head[edge[i].from] = i; //确定起点为vi的第一条边的位置。 36 } 37 } 38 } 39 40 void output() 41 { 42 for(int i = 1; i <= n; i ++) 43 cout << "head["<<i<<"]: "<<head[i]<<endl; 44 cout << "遍历所有的边"<<endl; 45 for(int i = 1; i <= n; i ++) //head[i]的下标i等于vi; 46 { 47 for(int j = head[i]; edge[i].from == i && j < m; j ++) 48 { 49 cout << edge[j].from << " " << edge[j].to << " " << edge[j].w <<endl; 50 } 51 } 52 } 53 int main() 54 { 55 while(scanf("%d%d",&n , &m)!=EOF) 56 { 57 input(); 58 output(); 59 } 60 return 0; 61 }