图的储存 各种方式的优缺点

图的储存

***图,通俗地说是由边和点组成的,一条边连接两个点,边会有权值(点也会有,直接用数组储存即可,不做讨论)***。
设有 n n n个点, m m m条边。

方式1.邻接矩阵

f [ i ] [ j ] f[i][j] f[i][j]表示从 i i i j j j的边的权值。
按题目要求,当 i i i j j j有多条边时,选取贡献最大的一条。
空间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
优点:实现简单,使用方便。
缺点:空间太大,一般的题目都存储不下。

方式2.邻接表

p [ i ] p[i] p[i]表示 i i i点的出度, g [ i ] [ j ] g[i][j] g[i][j]为从 i i i出发可到达的第 j j j个点, f [ i ] [ j ] f[i][j] f[i][j]表示 g [ i ] [ j ] g[i][j] g[i][j]对应的边权。
空间复杂度:随机数据时一般小于 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2),当出现一个点与其余的所有点相连时 O ( n ∗ m ) O(n*m) O(nm)
优点:随机数据下空间较小。
缺点:极限数据浪费空间大。

方式3.边集数组

f [ i ] . f r f[i].fr f[i].fr f [ i ] . t o f[i].to f[i].to f [ i ] . l e n f[i].len f[i].len分别表示第 i i i条边的起点、终点和权值。
空间复杂度: O ( m ) O(m) O(m)
优点:节约空间。
缺点:搜索时需要把所有的边枚举一遍,太浪费时间。

方式4.排序前向星

和上一点类似。
在边集数组的基础上按 f [ i ] . f r f[i].fr f[i].fr排序,然后设 h [ i ] h[i] h[i]表示以 i i i为起点的边在 f f f数组中最早出现的位置,每次只需从 f [ h [ x ] ] f[h[x]] f[h[x]]开始往下搜索,直到当前的 f [ i ] ≠ x f[i]≠x f[i]̸=x
优点:节约空间。
缺点:排序时间大。

方式5.链式前向星

f f f数组同上。我们想办法减去排序的时间。
l a s t [ i ] last[i] last[i]表示以 i i i为起点的边在 f f f数组中最后一次出现的位置,设 n e x t [ i ] next[i] next[i]表示起点为 f [ i ] . f r f[i].fr f[i].fr的边在第 i i i条边之前上一次出现的位置。
i = l a s t [ x ] i=last[x] i=last[x]开始,每次 i = n e x t [ i ] i=next[i] i=next[i],直到 i = 0 i=0 i=0,即可快速找出所有以 x x x为起点的边。

	void add(int x,int y,int l)
	{
		f[++num].fr=x,f[num].to=y,f[num].len=l;
		next[num]=last[x];
		last[x]=num;
	}
	void find(int x)
	{
		for(i=last[x];i;i=next[i]) search();
	}

优点:快速且节约空间。
缺点:暂无

以上为图的储存各种方式,我们要按照需要选取最合适的方式。

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原文地址:https://www.cnblogs.com/LZA119/p/13910123.html