不同图邻接表实现方法的优缺点
创始人
2025-01-09 19:33:42
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不同图邻接表的实现方法有两种:基于数组的邻接表和基于链表的邻接表。下面分别介绍它们的优缺点以及代码示例。

  1. 基于数组的邻接表:

    • 优点:
      • 存储空间相对较小,只需要一个数组和一个链表的头指针。
      • 查找某个节点的邻居节点的时间复杂度为O(1),因为可以通过数组索引直接访问。
    • 缺点:
      • 插入和删除节点的操作比较耗时,需要移动大量元素。
      • 节点的数量有限,不适合表示稀疏图。
    • 代码示例:
      class Graph:
          def __init__(self, num_vertices):
              self.num_vertices = num_vertices
              self.adj_list = [[] for _ in range(num_vertices)]
          
          def add_edge(self, src, dest):
              self.adj_list[src].append(dest)
              self.adj_list[dest].append(src)
      
  2. 基于链表的邻接表:

    • 优点:
      • 插入和删除节点的操作比较高效,只需要修改指针。
      • 能够表示稀疏图,没有节点数量上限。
    • 缺点:
      • 存储空间相对较大,需要为每个节点单独分配内存。
      • 查找某个节点的邻居节点的时间复杂度为O(n),因为需要遍历链表。
    • 代码示例:
      class Node:
          def __init__(self, data):
              self.data = data
              self.next = None
      
      class Graph:
          def __init__(self, num_vertices):
              self.num_vertices = num_vertices
              self.adj_list = [None] * num_vertices
          
          def add_edge(self, src, dest):
              node = Node(dest)
              node.next = self.adj_list[src]
              self.adj_list[src] = node
              
              node = Node(src)
              node.next = self.adj_list[dest]
              self.adj_list[dest] = node
      

使用哪种邻接表实现方法取决于图的特点和具体需求。如果图是稠密图且节点数量确定不超过给定值,则基于数组的邻接表是一个不错的选择。如果图是稀疏图或者节点数量不确定,则基于链表的邻接表更加适合。

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