圖的存儲結構

這裏實現圖的兩種存儲結構——鄰接矩陣與鄰接表。
鄰接矩陣
用鄰接矩陣存儲圖需要用到兩個數組——一個存儲元素的一維數組和一個存儲圖關係的二維數組。其實現代碼：

template<typename V, bool IsDigraph = true>
class Map
{
public:
    Map(const string str = "")
    {
        size_t size = str.length();
        _v.resize(size);
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
            _v[i] = str[i];
        _map.resize(size);
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
            _map[i].resize(size, 0);
    }
    bool InsertEdge(const V& origin, const V& terminus, const int& weight)
    {
        int originSub = FindSub(origin);
        int terminuSub = FindSub(terminus);
        if(originSub == terminuSub || originSub < 0 || terminuSub < 0)
            return false;
        _map[originSub][terminuSub] = weight;
        if(!IsDigraph)
            _map[terminuSub][originSub] = weight;
        return true;
    }

    int FindSub(const V& value)
    {
        size_t size = _v.size();
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
            if(value == _v[i])
                return i;
        return -1;
    }
    void PrintMap()
    {
        size_t size = _v.size();
        cout << " ";
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
            cout << " " << _v[i];
        cout << endl;
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
        {
            cout << _v[i];
            for(size_t j = 0; j < size; j++)
                cout << " " << _map[i][j];

            cout << endl;
        }
    }
private:
    vector<V> _v;
    vector<vector<int> > _map;
};

可建立有向圖或者無向圖。
先建立一個無向圖：

void test()
{
    Map<char, false> m("ABCDEFG");
    m.InsertEdge('A', 'B', 3);
    m.InsertEdge('A', 'D', 5);
    m.InsertEdge('C', 'B', 3);
    m.InsertEdge('C', 'G', 4);
    m.InsertEdge('D', 'F', 1);
    m.InsertEdge('G', 'E', 6);
    m.InsertEdge('F', 'C', 7);
    m.PrintMap();
}

運行結果：

建立有向圖：

void test()
{
    Map<char> m("ABCDEFG");
    m.InsertEdge('A', 'B', 3);
    m.InsertEdge('A', 'D', 5);
    m.InsertEdge('C', 'B', 3);
    m.InsertEdge('C', 'G', 4);
    m.InsertEdge('D', 'F', 1);
    m.InsertEdge('G', 'E', 6);
    m.InsertEdge('F', 'C', 7);
    m.PrintMap();
}

運行結果：

鄰接表
鄰接表由一個存儲元素的一維數組和一個帶鏈表的一維數組組成，其結構圖可抽象爲：

實現代碼：

template <typename V>
struct MapNode
{
    V _value;
    int _weight;
    MapNode* _Next;
    MapNode(const V& value = V(), const int& weight = 0)
        : _value(value)
        , _weight(weight)
        , _Next(NULL)
    {}
};

template <typename V, bool IsDigraph = true>
class Map
{
typedef MapNode<int> Node;
typedef Node* PNode;
public:
    Map(const string str = "")
    {
        size_t size = str.length();
        _v.resize(size);
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
            _v[i] = str[i];
        _map.resize(size);
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
            _map[i]._value = i;
    }
    bool InsertEdge(const V& origin, const V& terminus, const int& weight)
    {
        int originSub = FindSub(origin);
        int terminuSub = FindSub(terminus);
        if(originSub == terminuSub || originSub < 0 || terminuSub < 0)
            return false;
        PNode pCur = &_map[originSub];
        while(pCur->_Next)
            pCur = pCur->_Next;
        pCur->_Next = new Node(terminuSub, weight);
        if(!IsDigraph)
        {
            pCur = &_map[terminuSub];
            while(pCur->_Next)
                pCur = pCur->_Next;
            pCur->_Next = new Node(originSub, weight);
        }
        return true;
    }
    int FindSub(const V& key)
    {
        size_t size = _v.size();
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
            if(key == _v[i])
                return i;
        return -1;
    }
    void PrintMap()
    {
        size_t size = _v.size();
        if(size < 1)
            return;
        for(size_t i = 0; i < size; i++)
        {
            if(_map[i]._Next)
            {
                cout << _v[i];
                PNode pCur = _map[i]._Next;
                while(pCur)
                {
                    cout << "-->" << _v[pCur->_value] << "(" << pCur->_weight << ")";
                    pCur = pCur->_Next;
                }
                cout << endl;
            }
        }
    }
private:
    vector<V> _v;
    vector<Node> _map;  
};

有向圖：

void test()
{
    Map<char> m("ABCDEFG");
    m.InsertEdge('A', 'B', 3);
    m.InsertEdge('A', 'D', 5);
    m.InsertEdge('C', 'B', 3);
    m.InsertEdge('C', 'G', 4);
    m.InsertEdge('D', 'F', 1);
    m.InsertEdge('G', 'E', 6);
    m.InsertEdge('F', 'C', 7);
    m.PrintMap();
}

運行：

無向圖：

void test()
{
    Map<char， false> m("ABCDEFG");
    m.InsertEdge('A', 'B', 3);
    m.InsertEdge('A', 'D', 5);
    m.InsertEdge('C', 'B', 3);
    m.InsertEdge('C', 'G', 4);
    m.InsertEdge('D', 'F', 1);
    m.InsertEdge('G', 'E', 6);
    m.InsertEdge('F', 'C', 7);
    m.PrintMap();
}

運行：