圖的十字連結串列
摘要：
圖的十字連結串列
圖的十字連結串列就是圖的鄰接表和逆鄰接表結合在一起的東西，比較方便在查詢一個結點的出度和入度
</br>採用的是陣列加連結串列的形式，首先現在結點構造的陣列中填入結點，然後在採用連結串列的方法在每個結點後面新增相應的邊。
邊就是兩個結點的組成的集合...
圖的十字連結串列
圖的十字連結串列就是圖的鄰接表和逆鄰接表結合在一起的東西，比較方便在查詢一個結點的出度和入度
</br>採用的是陣列加連結串列的形式，首先現在結點構造的陣列中填入結點，然後在採用連結串列的方法在每個結點後面新增相應的邊。
邊就是兩個結點的組成的集合嘛。
 那首先要構造兩個資料型別，一個是連結串列的，一個是陣列的嘛；如下
image.png
陣列的結構體定義如下：
image.png
這個就是由很多個單鏈表組成的。
基本思想如下：
首先要有一找尋頂點在陣列中位置的函式。使用者輸入頂點數首先先初始化陣列，然後使用者出入邊數，根據邊數來建立，使用者輸入一條邊的兩個頂點，通過函式找到位置，建立一個新的node，然後讓node初始化node，連線，建立一個樹，就好了。程式碼如下：
//main.cpp
//十字連結串列
//
//Created by 橘子和香蕉 on 2018/11/24.
//Copyright © 2018 橘子和香蕉. All rights reserved.
//
/*
在開發中遇到的問題：
1:在新增結點的時候，開始時候要查詢結點在陣列中的位置，若是沒有那就新增，找結點位置函式返回值是-1；，我遇到的問題是在新增新結點的時候結點的位置沒有更新這個結點在陣列中的位置 ，講-1新增進去了。
2刪除結點中遇到的問題，首先要分為兩個方面
a：如果結點在第一個位置，怎麼刪除
b：結點在不在第一個位置，怎麼刪除
刪除其實就是單鏈表中的刪除操作，用兩個指標一個在前，一個在後的，遍歷連結串列刪除。
*/
#include <iostream>
using namespace std;
#defineMAXSIZE 100
#define dataType char
typedef struct node{
int tail;//弧尾在陣列中的位置
int head;//弧首在陣列中的位置
node *tailNode;//以這個頂點為弧尾的下一條的位置
node *headNode;//以這個頂點為弧頭的下一天的位置
int info;//權重
}node;
typedef struct Box{
dataType data;
node *in;//入度
node *out;//出讀
}Box;
class Graph{
private:
Box base[MAXSIZE];
int vertexNum;
int edgeNum;
#pragma private mathod
int locate(dataType x);//定位
public:
void init(int vertexNum,int edgeNum);//初始化結點個數和邊的個數
void create();//建立圖
int indegree(dataType x);//入度
int outdegree(dataType x);//出度
void addEdge(dataType start,dataType end,int wieght);//新增一條邊
void deleteEdge(dataType start,dataType end);//刪除一條邊
void printNode(dataTypedata,bool isIn);
void printBase();
};
#pragma 公有函式宣告開始
void Graph::init(int vertexNum, int edgeNum){
this->vertexNum = vertexNum;
this->edgeNum = edgeNum;
}
int Graph::locate(dataType x){
for (int i = 0; i<vertexNum; i++) {
if(base[i].data == x){
return I;
}
}
return -1;
}
void Graph::create(){
cout<<"input Graph node data \n";
for (int i = 0; i<vertexNum; i++) {
cin>>base[i].data;
base[i].in = base[i].out = NULL;
}
cout<<"input Graph node Startnode and en node:\n";
dataType start,end;
int wieght;
int startPosition,endPosition;
node *p;
for (int i = 0; i<edgeNum; i++) {
cout<<"input edge start and end and wieght:\n";
cin>>start>>end>>wieght;
startPosition = locate(start);
endPosition = locate(end);
p = new node;
p->info = wieght;
p->tail = startPosition;
p->head = endPosition;
p->tailNode = base[startPosition].out;
base[startPosition].out = p;
p->headNode= base[endPosition].in;
base[endPosition].in = p;
}
cout<<"create finish\n";
}
intGraph::indegree(dataType x){
int count = 0;
node*p =base[ locate(x) ].in;
while (p != NULL) {
count++;
p = p->headNode;
}
return count;
}
int Graph::outdegree(dataType x){
int count = 0;
node*p = base[locate(x)].out;
while ( p != NULL) {
count++;
p = p->tailNode;
}
return count;
}
voidGraph::addEdge(dataType start, dataType end, int wieght){
int startPosition = locate(start);
int endPostion = locate(end);
if(startPosition == -1){//返回值為-1，說明這個結點還沒有在陣列中，先是要新增，然後頂點數+1；邊數+1；
base[vertexNum].data = start;
base[vertexNum].in = base[vertexNum].out = NULL;
init(vertexNum+1, edgeNum+1);
}
if(endPostion == -1){
base[vertexNum].data = end;
base[vertexNum].in = base[vertexNum].out = NULL;
init(vertexNum+1, edgeNum+1);
}
if(startPosition == -1 && endPostion == -1){
//兩個頂點都沒有在陣列中，那新增之後頂點個數+2.邊數+1；
base[vertexNum].data = start;
base[vertexNum].in = base[vertexNum].out = NULL;
base[vertexNum].data = end;
base[vertexNum].in = base[vertexNum].out = NULL;
init(vertexNum+2, edgeNum+1);
}
node *p = new node;
p->info = wieght;
p->tail = startPosition;
p->head = vertexNum-1;
p->tailNode = base[startPosition].out;
base[startPosition].out = p;
p->headNode = base[endPostion].in;
base[endPostion].in = p;
}
void Graph::deleteEdge(dataTypestart , dataType end){
int startPostion = locate(start);
int endPostion = locate(end);
if(startPostion == -1 || endPostion == -1){
cout<<"can't not find edge\n";
return;
}
node *nout = base[startPostion].out;
node*Hnout = base[startPostion].out;
node *nin = base[endPostion].in;
node *Hnin = base[endPostion].in;
int num = 0;
while (nout != NULL) {
if(num == 0 && nout->tail == startPostion && nout->head == endPostion){
base[startPostion].out = nout->tailNode;
Hnout = nout;
nout = nout->tailNode;
continue;
}
if(nout->tail == startPostion && nout->head == endPostion){
Hnout->tailNode = nout->tailNode;
break;
}
num++;
Hnout = nout;
nout = nout->tailNode;
}
num=0;
while (nin != NULL) {
if(num == 0 && nin->tail == startPostion && nin->head== endPostion){
base[endPostion].in = nin->headNode;
Hnin = nin;
nin = nin->headNode;
continue;
}
else if(nin->tail == startPostion && nin->head== endPostion ){
Hnin->headNode = nin->headNode;
delete nin;
break;
}
num++;
Hnin = nin;
nin = nin->headNode;
}
}
void Graph::printNode(dataType data,bool isIn){
cout<<"printNode++++++++++++++++++++++++++++++++\n";
int position = locate(data);
if(position == -1){
cout<<"input error\n";
return;
}
node *p = nullptr;
isIn?(p = base[position].in):(base[position].out);
while (p!= NULL) {
cout<<"node start:"<<base[p->tail].data<<"\t"<<"node end"<<base[p->head].data<<"\t"<<"node weight:"<<p->info<<"\n";
isIn? p = p->headNode:p = p->tailNode;
}
cout<<"printNode_________________________________\n";
}
void Graph::printBase(){
cout<<"PrintBse +++++++++++++++++++++++++++++++++++++\n";
for (int i = 0; i<vertexNum; i++) {
cout<<"base:"<<base[i].data<<endl;
}
cout<<"vertexNum:"<<this->vertexNum<<endl;
cout<<"edgeNum:"<<this->edgeNum<<endl;
cout<<"PrintBse _____________________________________\n";
}
#pragma 公有函式宣告結束
int main (){
Graph h;
h.init(4, 7);
h.create();
h.printBase();
cout<<"入度"<< h.indegree('b')<<endl;
cout<<"出度"<< h.outdegree('b')<<endl;
h.printNode('b', true);
h.addEdge('b', 'e', 1);
cout<<"出度"<< h.outdegree('b')<<endl;
h.deleteEdge('b', 'e');
cout<<"出度"<< h.outdegree('b')<<endl;
h.printBase();
cout<<"入度"<< h.indegree('a')<<endl;
cout<<"出度"<< h.outdegree('a')<<endl;
h.deleteEdge('a', 'b');
cout<<"出度"<<h.outdegree('a');
cout<<"入度"<<h.indegree('b');
return 1;
}
測試用的圖如下：
image.png