有向图的十字链表存储以及相关操作-优快云博客

以十字链表作为有向图的存储结构，将邻接表和逆邻接表结合起来，对统计结点的出入度很方便，

这是之前的一篇日志，也是说图的存储的，有兴趣的也可以看看图的几种存储结构

下面是代码：

//graph.h #include <iostream> #include <string> #include <queue> #include <stack> using namespace std; bool visited[100]; //顶点是否已被访问的标志数组 //十字链表存储图 //弧结点 struct ArcBox { //弧结点头尾结点位置 int tailvex; int headvex; //弧头和弧尾相同的弧的链域 ArcBox *hlink; ArcBox *tlink; }; //顶点节点 struct VexNode { string data; //顶点名称 ArcBox *firstin; //指向第一条入弧 ArcBox *firstout; //指向第一条出弧 }; class OLGraph { private: VexNode *xlist; //指向顶点数组的指针 int vexnum; //顶点数 int arcnum; //弧数 int maxnum; //顶点数的最大值 public: OLGraph(int num=20) { xlist=new VexNode[num]; maxnum=num; } int Locate_Vex(string v) { for(int i=0;i<vexnum;i++) { if(xlist[i].data==v) return i; } return -1; } void CreateDG_OLG() { //构造有向图 string v1,v2; int i,j,k; cout<<"输入顶点数和边的数目："; cin>>vexnum>>arcnum; while(vexnum>maxnum) { cout<<"顶点数目大于最大限制，请重新输入："; cin>>vexnum; } cout<<"输入各个顶点的名称："; for(i=0;i<vexnum;i++) { cin>>xlist[i].data; xlist[i].firstin=NULL; xlist[i].firstout=NULL; } for(k=0;k<arcnum;k++) { cout<<"输入第"<<k+1<<"条边的两个顶点(尾—>头的顺序)："; cin>>v1>>v2; i=Locate_Vex(v1); j=Locate_Vex(v2); while(i == -1 || j == -1) { cout<<"结点位置输入错误,重新输入: "; cin>>v1>>v2; i=Locate_Vex(v1); j=Locate_Vex(v2); } ArcBox *p=new ArcBox; p->tailvex=i; p->headvex=j; p->hlink=xlist[j].firstin; p->tlink=xlist[i].firstout; xlist[i].firstout=xlist[j].firstin=p; } cout<<"有向图构造完成"<<endl; } //统计顶点入度 int In_degree(string v) { int pos=Locate_Vex(v); if(pos == -1) { cout<<"结点不在图中"<<endl; return -1; } ArcBox *p=xlist[pos].firstin; int ins=0; while(p) { ins++; p=p->hlink; } return ins; } //统计顶点出度 int Out_degree(string v) { int pos=Locate_Vex(v); if(pos == -1) { cout<<"结点不在图中"<<endl; return -1; } ArcBox *p=xlist[pos].firstout; int out=0; while(p) { out++; p=p->tlink; } return out; } //深度优先遍历 void DFS(int v) { visited[v]=true; cout<<xlist[v].data<<" "; ArcBox *p=xlist[v].firstout; while(p) { if(!visited[p->headvex]) DFS(p->headvex); p=p->tlink; } } void DFS_Traverse() { for(int i=0;i<vexnum;i++) visited[i]=false; for(i=0;i<vexnum;i++) if(!visited[i]) DFS(i); } //广度优先遍历 void BFS(int v) { visited[v]=true; cout<<xlist[v].data<<" "; queue<int> qu; int vex; ArcBox *p; qu.push(v); while(!qu.empty()) { vex=qu.front(); qu.pop(); p=xlist[vex].firstout; while(p) { if(!visited[p->headvex]) { visited[p->headvex]=true; cout<<xlist[p->headvex].data<<" "; qu.push(p->headvex); } p=p->tlink; } } } void BFS_Traverse() { for(int i=0;i<vexnum;i++) visited[i]=false; for(i=0;i<vexnum;i++) if(!visited[i]) BFS(i); } void DFS_2(int v) { visited[v]=true; cout<<xlist[v].data<<" "; stack<int> s; ArcBox *p; int pos; s.push(v); while(!s.empty()) { pos=s.top(); p=xlist[pos].firstout; while(p && visited[p->headvex]) p=p->tlink; if(!p) s.pop(); else { visited[p->headvex]=true; cout<<xlist[p->headvex].data<<" "; s.push(p->headvex); } } } void DFS_Traverse_2() { for(int i=0;i<vexnum;i++) visited[i]=false; for(i=0;i<vexnum;i++) if(!visited[i]) DFS_2(i); } //求连通分支数 int Connect_Cpnt() { for(int i=0;i<vexnum;i++) visited[i]=false; cout<<"下面的每一行显示一个连通分支："<<endl; int num=1; DFS(0); cout<<endl; for(i=0;i<vexnum;i++) { if(!visited[i]) { num++; DFS(i); cout<<endl; } } return num; } };
#include "graph.h" #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { OLGraph G; string v; int ins,out,a; G.CreateDG_OLG(); cout<<"输入要统计哪个结点的入度："; cin>>v; ins=G.In_degree(v); if(ins != -1) cout<<"顶点"<<v<<"的入度为："<<ins<<endl; cout<<"输入要统计哪个结点的出度："; cin>>v; out=G.Out_degree(v); if(out != -1) cout<<"顶点"<<v<<"的出度为："<<out<<endl; cout<<"深度优先遍历："; G.DFS_Traverse(); cout<<endl; cout<<"广度优先遍历："; G.BFS_Traverse(); cout<<endl; cout<<"计算图的连通分支"<<endl; int num=G.Connect_Cpnt(); cout<<"图的连通分支数目为："<<num<<endl; cout<<"深度优先遍历非递归："; G.DFS_Traverse_2(); cout<<endl; return 0; }
测试结果：

输入顶点数和边的数目：12 12 输入各个顶点的名称：v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 v8 v9 v10 v11 v12 输入第1条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v1 v3 输入第2条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v1 v5 输入第3条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v2 v1 输入第4条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v2 v5 输入第5条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v5 v4 输入第6条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v4 v2 输入第7条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v3 v6 输入第8条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v3 v4 输入第9条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v7 v8 输入第10条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v7 v9 输入第11条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v8 v10 输入第12条边的两个顶点(尾—>头的顺序)：v11 v12 有向图构造完成输入要统计哪个结点的入度：v4 顶点v4的入度为：2 输入要统计哪个结点的出度：v12 顶点v12的出度为：0 深度优先遍历：v1 v5 v4 v2 v3 v6 v7 v9 v8 v10 v11 v12 广度优先遍历：v1 v5 v3 v4 v6 v2 v7 v9 v8 v10 v11 v12 计算图的连通分支下面的每一行显示一个连通分支： v1 v5 v4 v2 v3 v6 v7 v9 v8 v10 v11 v12 图的连通分支数目为：3 深度优先遍历非递归：v1 v5 v4 v2 v3 v6 v7 v9 v8 v10 v11 v12 Press any key to continue

所生成的有向图的示意图，晚点再放今晚得上实验课了，差点忘了。。。闪

下面是图的示意图：