重拾算法-3.1-图论-图的存储

2023-04-22 16:42:16 浏览数 (1)

为什么会突然想起要重拾算法呢? 上次认真的学习、复习算法已经是3年以前了,那时候是为了校招,在这之后算法似乎变的不太重要。我只是矜矜业业地做好前端开发该做的工作,但在业务开发越来越熟练的时候,我发现自己的视野也会变的越来越窄。 做程序开发,广度和深度是同样重要的,也许现在的工作中不会直接用上,但是算法、设计模式等等这些底层的知识时候熟练掌握,是我们能不能走得更远的前提,我觉得是时候,再重拾起已经快遗忘的算法,为自己的下一个三年,储备更多的基础知识。 作为前端开发,本系列的算法代码实现,将全部用TypeScript实现,同时也会贴一些力扣的题目方便上手实践。

图的存储

本文主要介绍算法题中,有向图的存储方式。

1. 邻接矩阵

实现方式

图的结点编号为 1 ~ n

g[i][j] 表示点i到j的边权

若i到j没有边,g[i][j]视情况赋值-1、0、inf

存在问题:

​ 不能保存重边

​ 空间消耗太大O(n^2)

2. 邻接表 —— vector实现

实现方式

vector<int> g[], e[];

g[i][j] 保存以点i为起点的第j条边的终点

e[i][j] 保存相应边的边权

代码实现

添加边

代码语言:javascript复制
void add( int u, int v, int c ) 
{
    g[u].push_back(v);
      e[u].push_back(c);
}

遍历以u为起点的边

代码语言:javascript复制
for( int i = 0; i < g[u].size();   i ) 
{
    int v = g[u][i], c = e[u][i];
}

3. 邻接表 —— 数组实现

实现方式

结点编号 1 ~ n , 边编号 0 ~ e-1

int first[], to[], nxt[], cost[], e;

first[u] :以u为起点的第一条边的编号,初始为-1

to[i]: 边i的终点

nxt[i] :与边i起点相同的下一条边 的编号

cost[i] :边i的边权

e: 总边数

代码实现

添加边

代码语言:javascript复制
void add( int u, int v, int c )
{
    to[e] = v; cost[e] = c;
    nxt[e] = first[u];
    first[u] = e  ;
}

遍历以u为起点的边

代码语言:javascript复制
for( int i = first[u]; i != -1; i = nxt[i] ) 
{
    int v = to[i], c = cost[i];
}

注意邻接表保存的是单向边,无向图需要插入两条有向

代码语言:javascript复制
for( int i = 0; i < m;   i ) {
    scanf( “%d%d”, &amp;u, &amp;v );
    add(u, v); add(v, u);
}

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