图结构

—— 图

欢马劈雪     最近更新时间:2020-08-04 05:37:59

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图的存储结构

图的存储结构除了要存储图中各个顶点的本身信息外,同时还要存储顶点与顶点之间的所有关系(边的信息),因此,图的结构比较复杂,很难以数据元素在存储区中的物理位置来表示元素之间的关系,但也正是由于其任意的特性,故物理表示方法很多。常用的图的存储结构有邻接矩阵、邻接表等。

邻接矩阵表示法

对于一个具有n个结点的图,可以使用n*n的矩阵(二维数组)来表示它们间的邻接关系。矩阵 A(i,j) = 1 表示图中存在一条边 (Vi,Vj),而A(i,j)=0表示图中不存在边 (Vi,Vj)。 实际编程时,当图为不带权图时,可以在二维数组中存放 bool 值。

  • A(i,j) = true 表示存在边 (Vi,Vj),
  • A(i,j) = false 表示不存在边 (Vi,Vj);

当图带权值时,则可以直接在二维数值中存放权值,A(i,j) = null 表示不存在边 (Vi,Vj)。

下面看看我们使用邻接矩阵实现的图结构:

#[derive(Debug)]
struct Node {
    nodeid: usize,
    nodename: String,
}

#[derive(Debug,Clone)]
struct Edge {
    edge: bool,
}

#[derive(Debug)]
struct Graphadj {
    nodenums: usize,
    graphadj: Vec<Vec<Edge>>,
}

impl Node {
    fn new(nodeid: usize, nodename: String) -> Node {
        Node{
            nodeid: nodeid,
            nodename: nodename,
        }
    }
}
impl Edge {
    fn new() -> Edge {
        Edge{
            edge: false,
        }
    }
    fn have_edge() -> Edge {
        Edge{
            edge: true,
        }
    }
}

impl Graphadj {
    fn new(nums:usize) -> Graphadj {
        Graphadj {
            nodenums: nums,
            graphadj: vec![vec![Edge::new();nums]; nums],
        }
    }

    fn insert_edge(&mut self, v1: Node, v2:Node) {
        match v1.nodeid < self.nodenums && v2.nodeid<self.nodenums {
            true => {
                self.graphadj[v1.nodeid][v2.nodeid] = Edge::have_edge();
                //下面这句注释去掉相当于把图当成无向图
                //self.graphadj[v2.nodeid][v1.nodeid] = Edge::have_edge();
            }
            false => {
                panic!("your nodeid is bigger than nodenums!");
            }
        }
    }
}

fn main() {
    let mut g = Graphadj::new(2);
    let v1 = Node::new(0, "v1".to_string());
    let v2 = Node::new(1, "v2".to_string());
    g.insert_edge(v1,v2);
    println!("{:?}", g);
}

邻接表表示法

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