图的邻接矩阵存储实现,C++描述

/* Graph.h */
#ifndef __GRAPH_H__
#define __GRAPH_H__
#include<iostream>
#include<string>
#include<fstream>
#define value_type char    //图顶点的数据类型
#define weight_vaule_type int
#define max_weight_value_type 0x7FFFFFFF   //默认int类型是signed int
//图中临界矩阵都动态申请空间
using namespace std;
namespace meihao
{
        static bool graph_error = false;
        class Graph
        {
        public:
                Graph(const string& fileName):_vertexNum(0)
                        ,_vertex(nullptr)
                        ,_arc(nullptr)
                {
                        readGraphFromFile(fileName);
                }
                ~Graph();
                void printVertexMatrix()const;
                void printGraphEdgeMatrix()const;
                int getGraphVertexNumber()const;
                weight_vaule_type getGraphEdgeWeight(int vi,int vj)const;
                int setGraphEdgeWeight(int vi,int vj,int weight);  //修改边的权值
                int getOutDegree(int vi)const;  //获取某一个顶点的出度
                int getInputDegree(int vi)const;  //获取某一个顶点的入度
        protected:
                void readGraphFromFile(const string& fileName);
                void writeGraphFromFile(const string& fileName);
        private:
                int _vertexNum;  //图的顶点数
                value_type* _vertex;   //顶点数组
                weight_vaule_type** _arc;      //邻接矩阵,边数组
        };
};
#endif

/* mainfunc.cpp */
#include"Graph.h"
int main()
{
        meihao::Graph g("data.txt");
        cout<<"图顶点数:"<<g.getGraphVertexNumber()<<endl;
        cout<<"图顶点矩阵:"<<endl;
        g.printVertexMatrix();
        g.printGraphEdgeMatrix();

        cout<<"点A的入度:"<<g.getInputDegree(0)<<endl;
        cout<<"点A的出度:"<<g.getOutDegree(0)<<endl;

        cout<<"(A,C)="<<g.getGraphEdgeWeight(1,2)<<endl;

        cout<<"set <C,D> =5"<<endl;
        g.setGraphEdgeWeight(2,3,5);

        cout<<"(C,D) ="<<g.getGraphEdgeWeight(2,3)<<endl;

        system("pause");
}



/* data.txt */
4
A B C D
0 1 1 1
1 0 1 0
1 1 0 1
1 0 1 0



运行结果:




//文件目录结构
/* Graph.cpp */
#include"Graph.h"
namespace meihao
{
        void Graph::readGraphFromFile(const string& filename)
        {
                ifstream ifs(filename.c_str(),ios::in|ios::out);  // 打开文件,可读可写
                if(ifs.bad())
                {
                        cout<<"read file data init Graph failure!"<<endl;
                        return ;
                }
                ifs>>_vertexNum;
                _vertex = new value_type[_vertexNum]();
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)  //初始化顶点数组
                        ifs>>_vertex[idx];
                //动态开辟二维数组的内存空间
                _arc = new weight_vaule_type*[_vertexNum]();
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                {
                        _arc[idx] = new weight_vaule_type[_vertexNum]();
                }
                //初始化边数组,邻接矩阵
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx) 
                {
                        for(int iidx=0;iidx!=_vertexNum;++iidx)
                        {
                                ifs>>_arc[idx][iidx];
                        }
                }
                ifs.close();
        }
        void Graph::writeGraphFromFile(const string& fileName)
        {
                ofstream ofs(fileName.c_str(),ios::out);
                if(ofs.bad())
                {
                        cout<<"write file Graph failure!"<<endl;
                        return ;
                }
                //写顶点数
                ofs<<_vertexNum<<endl;
                //写顶点数组
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                {
                        ofs<<_vertex[idx]<<" ";
                }
                ofs<<endl;
                //写邻接矩阵
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                {
                        for(int iidx=0;iidx!=_vertexNum;++iidx)
                        {
                                ofs<<_arc[idx][iidx]<<" ";
                        }
                        ofs<<endl;
                }
                ofs<<endl;
        }
        void Graph::printVertexMatrix()const
        {
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                {
                        cout<<_vertex[idx]<<" ";
                }
                cout<<endl;
        }
        void Graph::printGraphEdgeMatrix()const
        {
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                {
                        for(int iidx=0;iidx!=_vertexNum;++iidx)
                        {
                                cout<<_arc[idx][iidx]<<" ";
                        }
                        cout<<endl;
                }
                cout<<endl;
        }
        int Graph::getGraphVertexNumber()const
        {
                return _vertexNum;
        }
        weight_vaule_type Graph::getGraphEdgeWeight(int vi,int vj)const
        {
                if(vi<0||vj<0||vi==vj||vi>=_vertexNum||vi>=_vertexNum)
                {
                        graph_error = true;
                        return -1;    //因为图的权值可以是负数,为了区分,就拿一个bool变量来标记什么情况下-1表示出错了
                }
                return _arc[vi][vj];
        }
        int Graph::setGraphEdgeWeight(int vi,int vj,weight_vaule_type weight)
        {
                if(vi<0||vj<0||vi==vj||vi>=_vertexNum||vi>=_vertexNum||weight>max_weight_value_type)
                {
                        graph_error = true;
                        return -1;  
                }
                _arc[vi][vj] = weight;
                writeGraphFromFile("data.txt");
        }
        int Graph::getOutDegree(int vi)const
        {
                if(vi<0||vi>=_vertexNum)
                {
                        graph_error = true;
                        return -1;
                }
                int OD = 0;
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                        OD += _arc[vi][idx];
                return OD;
        }
        int Graph::getInputDegree(int vi)const
        {
                if(vi<0||vi>=_vertexNum)
                {
                        graph_error = true;
                        return -1;
                }
                int ID = 0;
                for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                        ID += _arc[idx][vi];
                return ID;
        }
        Graph::~Graph()
        {
                if(nullptr!=_vertex)
                {
                        delete []_vertex;
                        _vertex = nullptr;
                }       
                if(nullptr!=_arc)
                {
                        for(int idx=0;idx!=_vertexNum;++idx)
                                delete []_arc[idx];
                        delete []_arc;
                        _arc = nullptr;
                }       
        }
};

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转载自www.cnblogs.com/meihao1203/p/9232958.html
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