邻接表（C++）

adj_list_network_edge.h

 // 邻接表网边数据类模板
 template <class WeightType>
 class AdjListNetworkEdge
 {
 public:
 // 数据成员:
     int adjVex;                                // 邻接点
     WeightType weight;                        // 权值
 
 // 构造函数模板:
     AdjListNetworkEdge();                        // 无参数的构造函数模板
     AdjListNetworkEdge(int v, WeightType w);    // 构造邻接点为v，权为w的邻接边
 };
 
 // 邻接表网边数据类模板的实现部分
 template <class WeightType>
 AdjListNetworkEdge<WeightType>::AdjListNetworkEdge()
 // 操作结果：构造一个空邻接表边结点边——无参构造函数模板
 {
     adjVex = -;
 }
 
 template <class WeightType>
 AdjListNetworkEdge<WeightType>::AdjListNetworkEdge(int v, WeightType w)
 // 操作结果：构造邻接点为v，权为w的邻接边
 {
     adjVex = v;                                // 邻接点
     weight = w;                                // 权
 }

adj_list_graph_vex_node

 // 邻接表网顶点结点类模板
 template <class ElemType, class WeightType>
 class AdjListNetWorkVexNode
 {
 public:
 // 数据成员:
     ElemType data;                            // 数据元素值
     LinkList<AdjListNetworkEdge<WeightType> > *adjLink;
         // 指向邻接链表的指针
 
 // 构造函数模板:
     AdjListNetWorkVexNode();                // 无参数的构造函数模板
     AdjListNetWorkVexNode(ElemType item,
         LinkList<AdjListNetworkEdge<WeightType> > *adj = NULL);
         // 构造顶点数据为item,指向邻接链表的指针为adj的结构
 };
 
 // 邻接表网顶点结点类模板的实现部分
 template <class ElemType, class WeightType>
 AdjListNetWorkVexNode<ElemType, WeightType>::AdjListNetWorkVexNode()
 // 操作结果：构造一个空顶点结点——无参构造函数模板
 {
     adjLink = NULL;                            // 指向邻接链表的指针为空
 }
 
 template <class ElemType, class WeightType>
 AdjListNetWorkVexNode<ElemType, WeightType>::AdjListNetWorkVexNode(ElemType item,
     LinkList<AdjListNetworkEdge<WeightType> > *adj)
 // 操作结果：构造数据为item,边为eg的顶点
 {
     data = item;                            // 顶点数据
     adjLink = adj;                            // 指向邻接链表的指针
 }

adj_list_undir_graph.h

 #include "adj_list_graph_vex_node.h"            // 邻接表无向图顶点结点类模板
 
 // 无向图的邻接表类模板
 template <class ElemType>
 class AdjListUndirGraph
 {
 protected:
 // 邻接表的数据成员:
     int vexNum, edgeNum;                        // 顶点个数和边数
     AdjListGraphVexNode<ElemType> *vexTable;    // 顶点表
     mutable StatusCode *tag;                    // 指向标志数组的指针                
 
 // 辅助函数模板:
     void DestroyHelp();                            // 销毁无向图,释放无向图点用的空间
     int IndexHelp(const LinkList<int> *la, int v) const;
         //定位顶点v在邻接链表中的位置
 
 public:
 // 抽象数据类型方法声明及重载编译系统默认方法声明:
     AdjListUndirGraph(ElemType es[], int vertexNum = DEFAULT_SIZE);
         // 构造顶点数据为es[],顶点个数为vertexNum,infinit表示无穷大,边数为0的无向图
     AdjListUndirGraph(int vertexNum = DEFAULT_SIZE);
         // 构造顶点个数为vertexNum,infinit表示无穷大,边数为0的无向图
     ~AdjListUndirGraph();                        // 析构函数模板
     StatusCode GetElem(int v, ElemType &e) const;// 求顶点的元素
     StatusCode SetElem(int v, const ElemType &e);// 设置顶点的元素值
     ElemType GetInfility() const;                // 返回无穷大
     int GetVexNum() const;                        // 返回顶点个数
     int GetEdgeNum() const;                        // 返回边数个数
     int FirstAdjVex(int v) const;                // 返回顶点v的第一个邻接点
     int NextAdjVex(int v1, int v2) const;        // 返回顶点v1的相对于v2的下一个邻接点
     void InsertEdge(int v1, int v2);            // 插入顶点为v1和v2的边
     void DeleteEdge(int v1, int v2);            // 删除顶点为v1和v2的边
     StatusCode GetTag(int v) const;                // 返回顶点v的标志
     void SetTag(int v, StatusCode val) const;    // 设置顶点v的标志为val
     AdjListUndirGraph(const AdjListUndirGraph<ElemType> &copy);    // 复制构造函数模板
     AdjListUndirGraph<ElemType> &operator =(const AdjListUndirGraph<ElemType> &copy); // 重载赋值运算符
 };
 
 template <class ElemType>
 void Display(const AdjListUndirGraph<ElemType> &g, bool showVexElem);    // 显示邻接矩阵无向图
 
 // 无向图的邻接表类模板的实现部分
 template <class ElemType>
 AdjListUndirGraph<ElemType>::AdjListUndirGraph(ElemType es[], int vertexNum)
 // 操作结果：构造顶点数为numVex,顶点数据为es[],顶点个数为vertexNum,边数为0的无向图
 {
     if (vertexNum < )    throw Error("顶点个数不能为负!");// 抛出异常
 
     vexNum = vertexNum;                            // 顶点数为vertexNum
     edgeNum = ;                                // 边数为0
 
     tag = new StatusCode[vexNum];                // 生成标志数组
     int curPos;                                    // 临时变量
     for (curPos = ; curPos < vexNum; curPos++)
     {    // 初始化标志数组
         tag[curPos] = UNVISITED;
     }
 
     vexTable = new AdjListGraphVexNode<ElemType>[vexNum];// 生成邻接表
     for (curPos = ; curPos < vexNum; curPos++)
     {    // 初始化顶点数据
         vexTable[curPos].data = es[curPos];
     }
 }
 
 template <class ElemType>
 AdjListUndirGraph<ElemType>::AdjListUndirGraph(int vertexNum)
 // 操作结果：构造顶点数为numVex,顶点个数为vertexNum,边数为0的无向图
 {
     if (vertexNum < )    throw Error("顶点个数不能为负!");// 抛出异常
 
     vexNum = vertexNum;                            // 顶点数为vertexNum
     edgeNum = ;                                // 边数为0
 
     tag = new StatusCode[vexNum];                // 生成标志数组
     int curPos;                                    // 临时变量
     for (curPos = ; curPos < vexNum; curPos++)
     {    // 初始化标志数组
         tag[curPos] = UNVISITED;
     }
 
     vexTable = new AdjListGraphVexNode<ElemType>[vexNum];// 生成邻接表
 }
 
 template <class ElemType>
 void AdjListUndirGraph<ElemType>::DestroyHelp()
 // 操作结果：销毁无向图,释放无向图点用的空间
 {
     delete []tag;                                // 释放标志
     for (int iPos = ; iPos < vexNum; iPos++)
     {    // 释放链表
         if (vexTable[iPos].adjLink != NULL)
             delete vexTable[iPos].adjLink;
     }
     delete []vexTable;                            // 释放邻接表
 }
 
 template <class ElemType>
 AdjListUndirGraph<ElemType>::~AdjListUndirGraph()
 // 操作结果：释放邻接表无向图所占用空间
 {
     DestroyHelp();
 }
 
 template <class ElemType>
 StatusCode AdjListUndirGraph<ElemType>::GetElem(int v, ElemType &e) const
 // 操作结果：求顶点v的元素, v的取值范围为0 ≤ v ＜ vexNum, v合法时返回
 //    SUCCESS, 否则返回RANGE_ERROR
 {
     if (v <  || v >= vexNum)
     {    // v范围错
         return NOT_PRESENT;            // 元素不存在
     }
     else
     {    // v合法
         e = vexTable[v].data;        // 将顶点v的元素值赋给e
         return ENTRY_FOUND;            // 元素存在
     }
 }    
 
 template <class ElemType>
 StatusCode AdjListUndirGraph<ElemType>::SetElem(int v, const ElemType &e)
 // 操作结果：设置顶点的元素值v的取值范围为0 ≤ v ＜ vexNum, v合法时返回
 //    SUCCESS, 否则返回RANGE_ERROR
 {
     if (v <  || v >= vexNum)
     {    // v范围错
         return RANGE_ERROR;            // 位置错
     }
     else
     {    // v合法
         vexTable[v].data = e;        // 顶点元素
         return SUCCESS;                // 成功
     }
 }
 
 template <class ElemType>
 int AdjListUndirGraph<ElemType>::GetVexNum() const
 // 操作结果：返回顶点个数
 {
     return vexNum;
 }
 
 template <class ElemType>
 int AdjListUndirGraph<ElemType>::GetEdgeNum() const
 // 操作结果：返回边数个数
 {
     return edgeNum;
 }         
 
 template <class ElemType>
 int AdjListUndirGraph<ElemType>::FirstAdjVex(int v) const
 // 操作结果：返回顶点v的第一个邻接点
 {
     if (v <  || v >= vexNum) throw Error("v不合法!");// 抛出异常
 
     if (vexTable[v].adjLink == NULL)
     {    // 空邻接链表，无邻接点
         return -;
     }
     else
     {    // 非空邻接链表，存在邻接点
         int adjVex;
         vexTable[v].adjLink->GetElem(, adjVex);
         return adjVex;
     }
 }
 
 template <class ElemType>
 int AdjListUndirGraph<ElemType>::IndexHelp(const LinkList<int> *la, int v) const
 // 操作结果：定位顶点v在邻接链表中的位置
 {
     int curPos, adjVex;
     curPos = la->GetCurPosition();
 
     la->GetElem(curPos, adjVex);                    // 取得邻接点信息
     if (adjVex == v) return curPos;                    // v为线性链表的当前位置处 
 
     curPos = ;
     for (curPos = ; curPos <= la->Length(); curPos++)
     {    // 循环定定
         la->GetElem(curPos, adjVex);                // 取得边信息
         if (adjVex == v) break;                        // 定位成功
     }
 
     return curPos;                                    // curPos = la.Length() + 1 表定失败
 }
 
 template <class ElemType>
 int AdjListUndirGraph<ElemType>::NextAdjVex(int v1, int v2) const
 // 操作结果：返回顶点v1的相对于v2的下一个邻接点
 {
     if (v1 <  || v1 >= vexNum) throw Error("v1不合法!");    // 抛出异常
     if (v2 <  || v2 >= vexNum) throw Error("v2不合法!");    // 抛出异常
     if (v1 == v2) throw Error("v1不能等于v2!");                // 抛出异常
 
     if (vexTable[v1].adjLink == NULL) return -;            // 邻接链表vexTable[v1].adjList为空,返回-1
 
     int curPos = IndexHelp(vexTable[v1].adjLink, v2);        // 取出v2在邻接链表中的位置
     if (curPos < vexTable[v1].adjLink->Length())
     {    // 存在下1个邻接点
         int adjVex;
         vexTable[v1].adjLink->GetElem(curPos + , adjVex);    // 取出后继
         return adjVex;
     }
     else
     {    // 不存在下一个邻接点
         return -;
     }
 }
 
 template <class ElemType>
 void AdjListUndirGraph<ElemType>::InsertEdge(int v1, int v2)
 // 操作结果：插入顶点为v1和v2的边
 {
     if (v1 <  || v1 >= vexNum) throw Error("v1不合法!");    // 抛出异常
     if (v2 <  || v2 >= vexNum) throw Error("v2不合法!");    // 抛出异常
     if (v1 == v2) throw Error("v1不能等于v2!");                // 抛出异常
 
     // 插入<v1, v2>
     if (vexTable[v1].adjLink == NULL)
     {    // 空链表
         vexTable[v1].adjLink = new LinkList<int>;
     }
 
     int curPos = IndexHelp(vexTable[v1].adjLink, v2);            // 取出v2在邻接链表中的位置
     if (curPos > vexTable[v1].adjLink->Length())
     {    // 不存在边<v1, v2>
         vexTable[v1].adjLink->Insert(curPos, v2);                // 插入边
         edgeNum++;                                            // 边数自增1
     }
 
     // 插入<v2, v1>
     if (vexTable[v2].adjLink == NULL)
     {    // 空链表
         vexTable[v2].adjLink = new LinkList<int>;
     }
 
     curPos = IndexHelp(vexTable[v2].adjLink, v1);                // 取出v1在邻接链表中的位置
     if (curPos > vexTable[v2].adjLink->Length())
     {    // 不存在边<v1, v2>
         vexTable[v2].adjLink->Insert(curPos, v1);                // 插入边
     }
 }
 
 template <class ElemType>
 void AdjListUndirGraph<ElemType>::DeleteEdge(int v1, int v2)
 // 操作结果：删除顶点为v1和v2的边
 {
     if (v1 <  || v1 >= vexNum) throw Error("v1不合法!");    // 抛出异常
     if (v2 <  || v2 >= vexNum) throw Error("v2不合法!");    // 抛出异常
     if (v1 == v2) throw Error("v1不能等于v2!");                // 抛出异常
 
     int curPos = IndexHelp(vexTable[v1].adjLink, v2);    // 取出v2在邻接链表中的位置
     if (curPos <= vexTable[v1].adjLink->Length())
     {    // 存在边<v1, v2>
         vexTable[v1].adjLink->Delete(curPos, v2);        // 删除<v1, v2>
          edgeNum--;                                    // 边数自减1
     }
 
     curPos = IndexHelp(vexTable[v2].adjLink, v1);        // 取出v1在邻接链表中的位置
     if (curPos <= vexTable[v2].adjLink->Length())
     {    // 存在边<v2, v1>
         vexTable[v2].adjLink->Delete(curPos, v1);        // 删除<v2, v1>
     }
 }
 
 template <class ElemType>
 StatusCode AdjListUndirGraph<ElemType>::GetTag(int v) const
 // 操作结果：返回顶点v的标志
 {
     if (v <  || v >= vexNum) throw Error("v不合法!");        // 抛出异常
 
     return tag[v];
 }
 
 template <class ElemType>
 void AdjListUndirGraph<ElemType>::SetTag(int v, StatusCode val) const
 // 操作结果：设置顶点v的标志为val
 {
     if (v <  || v >= vexNum) throw Error("v不合法!");        // 抛出异常
 
     tag[v] = val;
 }
 
 template <class ElemType>
 AdjListUndirGraph<ElemType>::AdjListUndirGraph(const AdjListUndirGraph<ElemType> &copy)
 // 操作结果：由无向图的邻接矩阵copy构造新无向图的邻接矩阵copy——复制构造函数模板
 {
     int curPos;                                    // 临时变量
     vexNum = copy.vexNum;                        // 复制顶点数
     edgeNum = copy.edgeNum;                        // 复制边数
 
     tag = new StatusCode[vexNum];                // 生成标志数组
     for (curPos = ; curPos < vexNum; curPos++)
     {    // 复制标志数组
         tag[curPos] = copy.tag[curPos];
     }
 
     vexTable = new AdjListGraphVexNode<ElemType>[vexNum];// 生成邻接表
     for (curPos = ; curPos < vexNum; curPos++)
     {    // 复制邻接链表
         vexTable[curPos].data = copy.vexTable[curPos].data;    // 复制顶点数据
         vexTable[curPos].adjLink = new LinkList<int>(*copy.vexTable[curPos].adjLink);
     }
 }
 
 template <class ElemType>
 AdjListUndirGraph<ElemType> &AdjListUndirGraph<ElemType>::operator =(const AdjListUndirGraph<ElemType> &copy)
 // 操作结果：将无向图的邻接矩阵copy赋值给当前无向图的邻接矩阵——重载赋值运算符
 {
     if (&copy != this)
     {
         DestroyHelp();                                // 释放当前无向图占用空间
 
         int curPos;                                    // 临时变量
         vexNum = copy.vexNum;                        // 复制顶点数
         edgeNum = copy.edgeNum;                        // 复制边数
 
         tag = new StatusCode[vexNum];                // 生成标志数组
         for (curPos = ; curPos < vexNum; curPos++)
         {    // 复制标志数组
             tag[curPos] = copy.tag[curPos];
         }
 
         vexTable = new AdjListGraphVexNode<ElemType>[vexNum];// 生成邻接表
         for (curPos = ; curPos < vexNum; curPos++)
         {    // 复制邻接链表
             vexTable[curPos].data = copy.vexTable[curPos].data;    // 复制顶点数据
             vexTable[curPos].adjLink = new LinkList<int>(*copy.vexTable[curPos].adjLink);
         }
     }
     return *this;
 }
 
 template <class ElemType>
 void Display(const AdjListUndirGraph<ElemType> &g, bool showVexElem = true)
 // 操作结果: 显示邻接矩阵无向图
 {
     for (int v = ; v < g.GetVexNum(); v++)
     {    // 显示第v个邻接链表
         cout << endl << v << "  ";                            // 显示顶点号
         if (showVexElem)
         {    // 显示顶点元素
             ElemType e;                                        // 数据元素
             g.GetElem(v, e);                                // 取出元素值
             cout << e << "  ";                                // 显示顶点元素
         }
 
         for (int u = g.FirstAdjVex(v); u != -; u = g.NextAdjVex(v, u))
         {    // 显示第v个邻接链表的一个结点（表示一个邻接点）
             cout << "-->" << u;
         }
         cout << endl;
     }
 }