链式前向星

x33g5p2x  于2022-06-20 转载在 其他  
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一 点睛

链式前向星采用了一种静态链表存储方式,将边集数组和邻接表相结合,可以快速访问一个节点的所有邻接点。

链式前向星有如下两种存储结构。

1 边集数组

edge[],edge[i] 表示第 i 条边。

2 头节点数组

head[],head[i] 存储以 i 为起点的第1条边的下标(edge[] 中的下标)。

二 图解

1 画出下面无向图的链式前向星结构。

2 图解

三 链式前向星的特性

1 和邻接表一样,采用头插法进行链接,所以边的输入顺序不同,创建的链式前向星也不同。

2 对于无向图,每输入一条边,都需要添加两条边,互为反向边。例如,输入第1条边1 2 5 ,实际添加了两条边。这两条边互为反向边,可以通过与 1 的异或运算得到其反向边,0^1=1,1^1=0。也就是说,如果一条边的下标为i,则其反向边为i^1。这个特性在网络流中应用起来非常方便。

3 链式前向星具有边集数组和邻接表的功能,属于静态表,不需要频繁地创建节点,应用起来十分灵活。

四 代码

  1. package graph;
  2. import java.util.Scanner;
  3. public class ListGraph {
  4. static final int maxn = 100000 + 5;
  5. static int n;
  6. static int m;
  7. static int x;
  8. static int y;
  9. static int w;
  10. static int cnt;
  11. static Edge e[] = new Edge[maxn];
  12. static int head[] = new int[maxn];
  13. static {
  14. for (int i = 0; i < e.length; i++) {
  15. e[i] = new Edge();
  16. }
  17. for (int i = 0; i < head.length; i++) {
  18. head[i] = -1;
  19. }
  20. }
  21. public static void main(String[] args) {
  22. Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  23. n = scanner.nextInt();
  24. m = scanner.nextInt();
  25. cnt = 0;
  26. for (int i = 1; i <= m; i++) {
  27. x = scanner.nextInt();
  28. y = scanner.nextInt();
  29. w = scanner.nextInt();
  30. add(x, y, w); // 添加边
  31. add(y, x, w); // 添加反向边
  32. }
  33. printg();
  34. }
  35. static void printg() { // 输出链式前向星
  36. System.out.println("----------链式前向星如下:----------");
  37. for (int v = 1; v <= n; v++) {
  38. System.out.print(v + ": ");
  39. for (int i = head[v]; i != -1; i = e[i].next) {
  40. int v1 = e[i].to, w1 = e[i].w;
  41. System.out.print("[" + v1 + " " + w1 + "]\t");
  42. }
  43. System.out.println();
  44. }
  45. }
  46. static void add(int u, int v, int w) { // 添加一条边u--v
  47. e[cnt].to = v;
  48. e[cnt].w = w;
  49. e[cnt].next = head[u];
  50. head[u] = cnt++;
  51. }
  52. }
  53. class Edge {
  54. int to;
  55. int w;
  56. int next;
  57. }

五 测试

绿色为输入,白色为输出

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