C++数据结构之链表树图的存储

2024-05-11 19:52

本文主要是介绍C++数据结构之链表树图的存储,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

本文主要介绍用数组存储,结构只做简单介绍

目录

文章目录

前言

结构体实现

1、链表的存储

2、树的存储

3、图的存储

数组实现 

1、链表实现

2、树和图的实现

总结


前言

在正常工程中,我们通常使用结构体或者类,来定义并使用如链表,树,图这样的数据结构,但在算法中由于过多的调用,是打计算量大时候,结构体定义通常会慢,所以本文主要介绍一下数组实现上述数据结构。


结构体实现

对于结构或者类实现,就不做过多介绍,相关知识,在C++语言基础,面向对象程序设计以及数据结构内容都有涉及。下述直接给出相关代码实现

1、链表的存储

struct Node {int data;Node* next;
};// 创建一个新节点
Node* createNode(int data) {Node* newNode = new Node();newNode->data = data;newNode->next = nullptr;return newNode;
}// 在链表尾部插入节点
void insertAtEnd(Node*& head, int data) {Node* newNode = createNode(data);if (head == nullptr) {head = newNode;return;}Node* temp = head;while (temp->next != nullptr) {temp = temp->next;}temp->next = newNode;
}

2、树的存储

struct TreeNode {int data;TreeNode* left;TreeNode* right;
};// 创建一个新节点
TreeNode* createNode(int data) {TreeNode* newNode = new TreeNode();newNode->data = data;newNode->left = nullptr;newNode->right = nullptr;return newNode;   
}// 二叉树的前序遍历(根-左-右)
void preorderTraversal(TreeNode* root) {if (root == nullptr)return;cout << root->data << " ";preorderTraversal(root->left);preorderTraversal(root->right);
}

3、图的存储

 

class Graph {
private:int numVertices; // 图中顶点的数量list<int>* adjLists; // 邻接表public:Graph(int vertices) { // 构造函数,初始化图numVertices = vertices;adjLists = new list<int>[vertices];}void addEdge(int src, int dest) { // 添加边adjLists[src].push_back(dest); // 无向图需同时添加反向边adjLists[dest].push_back(src);}void printGraph() { // 打印图的邻接表表示for (int i = 0; i < numVertices; ++i) {cout << "顶点 " << i << " 的邻居节点:";for (const auto& neighbor : adjLists[i]) {cout << neighbor << " ";}cout << endl;}}
};

数组实现 

1、链表实现

int head, e[N], ne[N], idx;
// head 表示头结点的下标
// e[i] 表示节点i的值
// ne[i] 表示节点i的next指针是多少
// idx 存储当前已经用到了哪个点// 初始化
void init()
{head = -1;idx = 0;
}
// 在链表头插入一个数a
void insert(int a)
{e[idx] = a, ne[idx] = head, head = idx ++ ;
}
//先用e存在a的值,ne存下指向的地址,head记录idx地址,idx指向下一个存储地址//为什么head=-1,这样最后可以判断到-1截止
//刚开始idx指向0,读入一个,指向下一个
for (int i = head; i != -1; i = ne[i]) cout << e[i] << ' ';遍历

 

具体遍历实现如上,从head开始访问,然后不停通过ne得到地址,直到等于-1为止

当让理解如何存储是一样的,首先要存储读入a的值,即存入e中,同时使ne指向head指向的地址,head指向,idx指向地址,idx指向下一地址。具体实现上就是单链表的头插法。

2、树和图的实现

const int N = 100;  // 最大顶点数
const int M = 200;  // 最大边数int head[N];  
int e[M], ne[M];
int idx;      // 当前已经用到了哪个点// 初始化
void init() {memset(head, -1, sizeof(head));idx = 0;
}// 添加一条从u到v的有向边
void insert(int u, int v) {e[idx] = v;ne[idx] = head[u];head[u] = idx++;
}

 首先边M = 2 * N保证数组不会溢出,其次需要head数组来存多个头结点,同时都需要初始化为-1

其实这个定义的就是邻接表,用邻接表的方式实现了一个有向图的存储,其中每个顶点的链表表示与其相连的边。如果给定的边是一棵无环有向树(也就是树),则可以使用该数据结构进行存储和操作。

所以上述代码对于树和图的通用,具体原理其实和单链表一样的,每一个都是单链表

无向图只需要俩条有向图就能实现


总结

本文主要介绍了一下数组实现单链表,树和图的存储数据结构

推荐学习博客 https://xxetb.xetslk.com/s/4GgGz6

这篇关于C++数据结构之链表树图的存储的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/980493

相关文章

使用C++实现链表元素的反转

《使用C++实现链表元素的反转》反转链表是链表操作中一个经典的问题,也是面试中常见的考题,本文将从思路到实现一步步地讲解如何实现链表的反转,帮助初学者理解这一操作,我们将使用C++代码演示具体实现,同... 目录问题定义思路分析代码实现带头节点的链表代码讲解其他实现方式时间和空间复杂度分析总结问题定义给定

C++初始化数组的几种常见方法(简单易懂)

《C++初始化数组的几种常见方法(简单易懂)》本文介绍了C++中数组的初始化方法,包括一维数组和二维数组的初始化,以及用new动态初始化数组,在C++11及以上版本中,还提供了使用std::array... 目录1、初始化一维数组1.1、使用列表初始化(推荐方式)1.2、初始化部分列表1.3、使用std::

C++ Primer 多维数组的使用

《C++Primer多维数组的使用》本文主要介绍了多维数组在C++语言中的定义、初始化、下标引用以及使用范围for语句处理多维数组的方法,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录多维数组多维数组的初始化多维数组的下标引用使用范围for语句处理多维数组指针和多维数组多维数组严格来说,C++语言没

Go语言中三种容器类型的数据结构详解

《Go语言中三种容器类型的数据结构详解》在Go语言中,有三种主要的容器类型用于存储和操作集合数据:本文主要介绍三者的使用与区别,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录基本概念1. 数组(Array)2. 切片(Slice)3. 映射(Map)对比总结注意事项基本概念在 Go 语言中,有三种主要

c++中std::placeholders的使用方法

《c++中std::placeholders的使用方法》std::placeholders是C++标准库中的一个工具,用于在函数对象绑定时创建占位符,本文就来详细的介绍一下,具有一定的参考价值,感兴... 目录1. 基本概念2. 使用场景3. 示例示例 1:部分参数绑定示例 2:参数重排序4. 注意事项5.

使用C++将处理后的信号保存为PNG和TIFF格式

《使用C++将处理后的信号保存为PNG和TIFF格式》在信号处理领域,我们常常需要将处理结果以图像的形式保存下来,方便后续分析和展示,C++提供了多种库来处理图像数据,本文将介绍如何使用stb_ima... 目录1. PNG格式保存使用stb_imagephp_write库1.1 安装和包含库1.2 代码解

C++实现封装的顺序表的操作与实践

《C++实现封装的顺序表的操作与实践》在程序设计中,顺序表是一种常见的线性数据结构,通常用于存储具有固定顺序的元素,与链表不同,顺序表中的元素是连续存储的,因此访问速度较快,但插入和删除操作的效率可能... 目录一、顺序表的基本概念二、顺序表类的设计1. 顺序表类的成员变量2. 构造函数和析构函数三、顺序表

使用C++实现单链表的操作与实践

《使用C++实现单链表的操作与实践》在程序设计中,链表是一种常见的数据结构,特别是在动态数据管理、频繁插入和删除元素的场景中,链表相比于数组,具有更高的灵活性和高效性,尤其是在需要频繁修改数据结构的应... 目录一、单链表的基本概念二、单链表类的设计1. 节点的定义2. 链表的类定义三、单链表的操作实现四、

Redis存储的列表分页和检索的实现方法

《Redis存储的列表分页和检索的实现方法》在Redis中,列表(List)是一种有序的数据结构,通常用于存储一系列元素,由于列表是有序的,可以通过索引来访问元素,因此可以很方便地实现分页和检索功能,... 目录一、Redis 列表的基本操作二、分页实现三、检索实现3.1 方法 1:客户端过滤3.2 方法

使用C/C++调用libcurl调试消息的方式

《使用C/C++调用libcurl调试消息的方式》在使用C/C++调用libcurl进行HTTP请求时,有时我们需要查看请求的/应答消息的内容(包括请求头和请求体)以方便调试,libcurl提供了多种... 目录1. libcurl 调试工具简介2. 输出请求消息使用 CURLOPT_VERBOSE使用 C