数据结构(10)图的概念、存储

简介: 10.1.概念定义:图,用来表示多对多的关系,比如地图里城市之间的通路、比如人际关系。图由顶点和边组成,顶点是图里的每个结点,边是顶点之间的通路,可以一条边都没有,但是不能一个顶点都没有。

10.1.概念

定义:

图,用来表示多对多的关系,比如地图里城市之间的通路、比如人际关系。

图由顶点和边组成,顶点是图里的每个结点,边是顶点之间的通路,可以一条边都没有,但是不能一个顶点都没有。

分类:

图按照边分,可分为两种:

  • 有向图,边是有方向的,A—>B表示A可以到B,B不能到A。
  • 无向图,边是无方向的,A—B表示A可以到B,B也可以到A。

图按照点与边的数量,可分为两种:

  • 稀疏图,点多边少
  • 稠密图,点少边多
  • 完全图,特殊的稠密图,每个顶点间都有边相连。

符号表示:

顶点集合

V
边的集合 E

无向边

(V,W),表示V,W双向连通

有向边

<V,W>,表示V—>W。

10.2.存储

图有两种存储方式:

  • 邻接矩阵
  • 邻接表

10.2.1.邻接矩阵

邻接矩阵,用一个二维的数组表示图。

G[i][j]=1,表示V(i)、V(j)之间有一条边。

G[i][j]=0,表示V(i)、V(j)之间没有边。

以一个无向的稀疏图的存储为例:

bf91126b7c5240069c6c49d13f6a56c7.png

A B C D E
A 0 1 0 0 1
B 1 0 1 1 0
C 0 1 0 1 0
D 0 1 1 0 1
E 1 0 0 1 0

可以看到用邻接矩阵存放点多边少的图,会存在大量记录都是0,没有任何意义,浪费了大量内存,因此,邻接矩阵适合存放稠密图(尤其是完全图)、不适合存放稀疏图(会有大量内存被浪费)。

10.2.2.邻接表

邻接表,用一组链表来表示图,每一条链表表示某个顶点和其他顶点的连同关系。

以一个稠密的无向图的存储为例:

8b0e061b65c948eb8602c46bbf0997cf.png

可以看到邻接表里单个结点间的连接关系被多次重复描述也浪费了不必要的内存,因此,邻接矩阵适合存放稀疏图、不适合存放稠密图。

目录
相关文章
|
2月前
|
存储 算法
数据结构与算法学习二二:图的学习、图的概念、图的深度和广度优先遍历
这篇文章详细介绍了图的概念、表示方式以及深度优先遍历和广度优先遍历的算法实现。
61 1
数据结构与算法学习二二:图的学习、图的概念、图的深度和广度优先遍历
|
2月前
|
存储 安全 数据库
除了 HashMap,还有哪些数据结构可以实现键值对存储?
【10月更文挑战第11天】 除了`HashMap`,其他常见支持键值对存储的数据结构包括:`TreeMap`(基于红黑树,键有序)、`LinkedHashMap`(保留插入顺序)、`HashTable`(线程安全)、`B-Tree`和`B+Tree`(高效存储大量数据)、`SkipList`(通过跳跃指针提高查找效率)及`UnorderedMap`(类似`HashMap`)。选择合适的数据结构需根据排序、并发、存储和查找性能等需求。
|
3月前
|
存储 Java
java数据结构,线性表链式存储(单链表)的实现
文章讲解了单链表的基本概念和Java实现,包括头指针、尾节点和节点结构。提供了实现代码,包括数据结构、接口定义和具体实现类。通过测试代码演示了单链表的基本操作,如添加、删除、更新和查找元素,并总结了操作的时间复杂度。
java数据结构,线性表链式存储(单链表)的实现
|
2月前
|
分布式计算 Hadoop Unix
Hadoop-28 ZooKeeper集群 ZNode简介概念和测试 数据结构与监听机制 持久性节点 持久顺序节点 事务ID Watcher机制
Hadoop-28 ZooKeeper集群 ZNode简介概念和测试 数据结构与监听机制 持久性节点 持久顺序节点 事务ID Watcher机制
45 1
|
2月前
【高阶数据结构】深度探索二叉树进阶:二叉搜索树概念及其高效实现(三)
【高阶数据结构】深度探索二叉树进阶:二叉搜索树概念及其高效实现
|
2月前
|
存储
【高阶数据结构】深度探索二叉树进阶:二叉搜索树概念及其高效实现(二)
【高阶数据结构】深度探索二叉树进阶:二叉搜索树概念及其高效实现
|
2月前
【高阶数据结构】深度探索二叉树进阶:二叉搜索树概念及其高效实现(一)
【高阶数据结构】深度探索二叉树进阶:二叉搜索树概念及其高效实现
|
2月前
|
存储 分布式计算 算法
大数据-105 Spark GraphX 基本概述 与 架构基础 概念详解 核心数据结构
大数据-105 Spark GraphX 基本概述 与 架构基础 概念详解 核心数据结构
54 0
|
3月前
|
存储 人工智能 C语言
数据结构基础详解(C语言): 栈的括号匹配(实战)与栈的表达式求值&&特殊矩阵的压缩存储
本文首先介绍了栈的应用之一——括号匹配,利用栈的特性实现左右括号的匹配检测。接着详细描述了南京理工大学的一道编程题,要求判断输入字符串中的括号是否正确匹配,并给出了完整的代码示例。此外,还探讨了栈在表达式求值中的应用,包括中缀、后缀和前缀表达式的转换与计算方法。最后,文章介绍了矩阵的压缩存储技术,涵盖对称矩阵、三角矩阵及稀疏矩阵的不同压缩存储策略,提高存储效率。
458 8
|
3月前
|
存储 算法 C语言
数据结构基础详解(C语言): 二叉树的遍历_线索二叉树_树的存储结构_树与森林详解
本文从二叉树遍历入手,详细介绍了先序、中序和后序遍历方法,并探讨了如何构建二叉树及线索二叉树的概念。接着,文章讲解了树和森林的存储结构,特别是如何将树与森林转换为二叉树形式,以便利用二叉树的遍历方法。最后,讨论了树和森林的遍历算法,包括先根、后根和层次遍历。通过这些内容,读者可以全面了解二叉树及其相关概念。