邻接矩阵实现有向图、无向图、有向网、无向网——简单使用

邻接矩阵(AdjacencyMatrix)的存储结构就是通过一维数组存储图中顶点的信息，用矩阵表示图中各个顶点的的临界关系，而矩阵通过一个二维数组表示。

理论知识可以参考：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42265429/article/details/90202076

关于使用邻接矩阵去实现图和网，代码如下：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
#define INFINITY 65535		//定义一个无限大的值 
#define MaxSize  50			//最大顶点个数 
typedef char VertexType[4];
typedef char InfoPtr;
typedef int VRType;
typedef enum {DG,DN,UG,UN} GraphKind;//图的类型：有向图，有向网，无向图，无向网 
typedef struct{
	VRType adj;//对于无权图，用1表示相邻。0表示不相邻；对于带权图，存储权值
	InfoPtr *info;//与弧或边相关的信息 
}ArcNode,AdjMatrix[MaxSize][MaxSize]; 
//图类型的定义 
typedef struct{
	VertexType vex[MaxSize];//用于存储顶点
	 AdjMatrix arc;//用于存储邻接矩阵的边和弧的信息 
	 int vernum,arcnum;//顶点数和边（弧）的数目
	GraphKind kind;//图的类型 
}MGraph;
//创建有向网N
void CreateGraph(MGraph *N); 
//创建无向网N
void CreateGraph1(MGraph *N); 
//创建 无向图N
void CreateGraph2(MGraph *N); 
//创建 有向图N
void CreateGraph3(MGraph *N); 
//查找
int LocateVertex(MGraph N,VertexType v); 
//销毁
void DestroyGraph(MGraph *N);
//打印网 
void DisplayGraph(MGraph N); 
//打印图 
void DisplayGraph1(MGraph N); 


 
//创建有向网N
void CreateGraph(MGraph *N){
	int i,j ,k, w,InfoFlag,len;
	char s[MaxSize];
	VertexType v1,v2;
	printf("请输入有向网N的顶点数，弧数，弧的信息（是：1，否：0）");
	scanf("%d,%d,%d",&(*N).vernum,&(*N).arcnum,&InfoFlag);
	printf("请输入%d个顶点的值<%d个字符：\n",N->vernum,MaxSize); 
	//顶点 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		printf("请输入数据：");
		scanf("%s",N->vex[i]);
	}
	//初始化邻接矩阵 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		for(j=0;j<N->vernum;j++){
			N->arc[i][j].adj=INFINITY;
			N->arc[i][j].info=NULL; 
		}
	}
	printf("请输入%d条弧的弧尾  弧头  权值  （以空格作为间距）：\n",N->arcnum);
	for(k=0;k<N->arcnum;k++){
		scanf("%s%s%d",v1,v2,&w);
		i=LocateVertex(*N,v1);
		j=LocateVertex(*N,v2);
		N->arc[i][j].adj = w;
		if(InfoFlag){
			printf("请输入弧的相关信息:");
			gets(s);
			len=strlen(s);
			if(len){
				N->arc[i][j].info=(char*)malloc((len+1)*sizeof(char));
				strcpy(N->arc[i][j].info,s);
			} 
		}
	}
	N->kind=DN; 
} 
//创建无向网N
void CreateGraph1(MGraph *N){
	int i,j ,k, w,InfoFlag,len;
	char s[MaxSize];
	VertexType v1,v2;
	printf("请输入有向网N的顶点数，弧数，弧的信息（是：1，否：0）");
	scanf("%d,%d,%d",&(*N).vernum,&(*N).arcnum,&InfoFlag);
	printf("请输入%d个顶点的值<%d个字符：\n",N->vernum,MaxSize); 
	//顶点 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		printf("请输入数据：");
		scanf("%s",N->vex[i]);
	}
	//初始化邻接矩阵 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		for(j=0;j<N->vernum;j++){
			N->arc[i][j].adj=INFINITY;
			N->arc[i][j].info=NULL; 
		}
	}
	printf("请输入%d条弧的弧尾  弧头  权值  （以空格作为间距）：\n",N->arcnum);
	for(k=0;k<N->arcnum;k++){
		scanf("%s%s%d",v1,v2,&w);
		i=LocateVertex(*N,v1);
		j=LocateVertex(*N,v2);
		N->arc[i][j].adj = w;
		N->arc[j][i].adj = w;
		if(InfoFlag){
			printf("请输入弧的相关信息:");
			gets(s);
			len=strlen(s);
			if(len){
				N->arc[i][j].info=(char*)malloc((len+1)*sizeof(char));
				strcpy(N->arc[i][j].info,s);
			} 
		}
	}
	N->kind=UN; 
} 

//创建无向图N
void CreateGraph2(MGraph *N){
	int i,j ,k, w,InfoFlag,len;
	char s[MaxSize];
	VertexType v1,v2;
	printf("请输入无向图N的顶点数，边，边的信息（是：1，否：0）");
	scanf("%d,%d,%d",&(*N).vernum,&(*N).arcnum,&InfoFlag);
	printf("请输入%d个顶点的值<%d个字符：\n",N->vernum,MaxSize); 
	//顶点 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		printf("请输入数据：");
		scanf("%s",N->vex[i]);
	}
	//初始化邻接矩阵 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		for(j=0;j<N->vernum;j++){
			N->arc[i][j].adj=INFINITY;
			N->arc[i][j].info=NULL; 
		}
	}
	printf("请输入%d条弧的边尾  边头    （以空格作为间距）：\n",N->arcnum);
	for(k=0;k<N->arcnum;k++){
		scanf("%s%s",v1,v2);
		i=LocateVertex(*N,v1);
		j=LocateVertex(*N,v2);
		N->arc[i][j].adj = 1;
		N->arc[j][i].adj = 1;
		if(InfoFlag){
			printf("请输入边的相关信息:");
			gets(s);
			len=strlen(s);
			if(len){
				N->arc[i][j].info=(char*)malloc((len+1)*sizeof(char));
				strcpy(N->arc[i][j].info,s);
			} 
		}
	}
	N->kind=DG; 
} 
//创建有向图N
void CreateGraph3(MGraph *N){
	int i,j ,k, w,InfoFlag,len;
	char s[MaxSize];
	VertexType v1,v2;
	printf("请输入有向图N的顶点数，边数，边的信息（是：1，否：0）");
	scanf("%d,%d,%d",&(*N).vernum,&(*N).arcnum,&InfoFlag);
	printf("请输入%d个顶点的值<%d个字符：\n",N->vernum,MaxSize); 
	//顶点 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		printf("请输入数据：");
		scanf("%s",N->vex[i]);
	}
	//初始化邻接矩阵 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		for(j=0;j<N->vernum;j++){
			N->arc[i][j].adj=INFINITY;
			N->arc[i][j].info=NULL; 
		}
	}
	printf("请输入%d条弧的边尾  边头 （以空格作为间距）：\n",N->arcnum);
	for(k=0;k<N->arcnum;k++){
		scanf("%s%s",v1,v2);
		i=LocateVertex(*N,v1);
		j=LocateVertex(*N,v2);
		N->arc[i][j].adj = 1;
		if(InfoFlag){
			printf("请输入边的相关信息:");
			gets(s);
			len=strlen(s);
			if(len){
				N->arc[i][j].info=(char*)malloc((len+1)*sizeof(char));
				strcpy(N->arc[i][j].info,s);
			} 
		}
	}
	N->kind=UG; 
} 


//查找 
int LocateVertex(MGraph N,VertexType v){
	int i;
	for(i=0;i<N.vernum;++i){
		if(strcmp(N.vex[i],v)==0){
			return i; 
		}
	}
	return -1;
}
//销毁网
void DestroyGraph(MGraph *N){
	int i,j;					
	//释放弧的相关信息 
	for(i=0;i<N->vernum;i++){
		for(j=0;j<N->vernum;j++){
			if(N->arc[i][j].adj!=INFINITY){
				if(N->arc[i][j].info!=NULL){	//如果存在弧 
				free(N->arc[i][j].info);	//如果弧有相关信息，释放该信息所占用的空间 
				N->arc[i][j].info=NULL;     
			} 
			} 
		}
	}
	N->vernum=0;
	N->arcnum=0;
}
//网打印  
void DisplayGraph(MGraph N) {
	int i,j;
	printf("有向网具有%d个顶点%d条弧，顶点依次是：",N.vernum,N.arcnum);
	for(i=0;i<N.vernum;++i){
		printf("%s",N.vex[i]);
	}
	printf("\n网N的;\n");
	printf("序号i=");
	for(i=0;i<N.vernum;i++)
		printf("%4d",i);
	printf("\n");
	for(i=0;i<N.vernum;i++){
		printf("%6d",i);
		for(j=0;j<N.vernum;j++){
			if(N.arc[i][j].adj<INFINITY)
				printf("%4d",N.arc[i][j].adj);
			else
			    printf("%4s","∞"); 
		}
		printf("\n");
	}
	 
}
//图打印  
void DisplayGraph1(MGraph N) {
	int i,j;
	printf("有向网具有%d个顶点%d条弧，顶点依次是：",N.vernum,N.arcnum);
	for(i=0;i<N.vernum;++i){
		printf("%s",N.vex[i]);
	}
	printf("\n图N的;\n");
	printf("序号i=");
	for(i=0;i<N.vernum;i++)
		printf("%4d",i);
	printf("\n");
	for(i=0;i<N.vernum;i++){
		printf("%6d",i);
		for(j=0;j<N.vernum;j++){
			if(N.arc[i][j].adj<INFINITY)
				printf("%4d",N.arc[i][j].adj);
			else
			    printf("%4s","0"); 
		}
		printf("\n");
	}
	 
}
int main(){
	MGraph N; 
	//printf("创建一个网N：\n");
	printf("创建一个图N：\n");
	//CreateGraph(&N);
	//CreateGraph1(&N);
	//CreateGraph2(&N);	
	CreateGraph3(&N);
	//printf("输出网的顶点和弧：\n");
	printf("输出图的顶点和边：\n"); 
	//DisplayGraph(N);
	DisplayGraph1(N);
	//printf("销毁网：\n");
	printf("销毁图：\n");
	DestroyGraph(&N);
	return 1;
} 

无向网：
有向网：

无向图：有向图：