// bo7-2.cpp 圖的鄰接表存儲(存儲結構由c7-2.h定義)的基本操作(15個)
 int LocateVex(ALGraph G,VertexType u)
 { // 初始條件: 圖G存在,u和G中頂點有相同特征
   // 操作結果: 若G中存在頂點u,則返回該頂點在圖中位置;否則返回-1
   int i;
   for(i=0;i<G.vexnum;++i)
     if(strcmp(u,G.vertices[i].data)==0)
       return i;
   return -1;
 }

 Status CreateGraph(ALGraph &G)
 { // 采用鄰接表存儲結構,構造沒有相關信息的圖G(用一個函數構造4種圖)
   int i,j,k;
   int w; // 權值
   VertexType va,vb;
   ArcNode *p;
   printf("請輸入圖的類型(有向圖:0,有向網:1,無向圖:2,無向網:3): ");
   scanf("%d",&G.kind);
   printf("請輸入圖的頂點數,邊數: ");
   scanf("%d,%d",&G.vexnum,&G.arcnum);
   printf("請輸入%d個頂點的值(<%d個字符):\n",G.vexnum,MAX_NAME);
   for(i=0;i<G.vexnum;++i) // 構造頂點向量
   {
     scanf("%s",G.vertices[i].data);
     G.vertices[i].firstarc=NULL;
   }
   if(G.kind==1||G.kind==3) // 網
     printf("請順序輸入每條弧(邊)的權值、弧尾和弧頭(以空格作為間隔):\n");
   else // 圖
     printf("請順序輸入每條弧(邊)的弧尾和弧頭(以空格作為間隔):\n");
   for(k=0;k<G.arcnum;++k) // 構造表結點鏈表
   {
     if(G.kind==1||G.kind==3) // 網
       scanf("%d%s%s",&w,va,vb);
     else // 圖
       scanf("%s%s",va,vb);
     i=LocateVex(G,va); // 弧尾
     j=LocateVex(G,vb); // 弧頭
     p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
     p->adjvex=j;
     if(G.kind==1||G.kind==3) // 網
     {
       p->info=(int *)malloc(sizeof(int));
       *(p->info)=w;
     }
     else
       p->info=NULL; // 圖
     p->nextarc=G.vertices[i].firstarc; // 插在表頭
     G.vertices[i].firstarc=p;
     if(G.kind>=2) // 無向圖或網,產生第二個表結點
     {
       p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
       p->adjvex=i;
       if(G.kind==3) // 無向網
       {
         p->info=(int*)malloc(sizeof(int));
         *(p->info)=w;
       }
       else
         p->info=NULL; // 無向圖
       p->nextarc=G.vertices[j].firstarc; // 插在表頭
       G.vertices[j].firstarc=p;
     }
   }
   return OK;
 }

 void DestroyGraph(ALGraph &G)
 { // 初始條件: 圖G存在。操作結果: 銷毀圖G
   int i;
   ArcNode *p,*q;
   G.vexnum=0;
   G.arcnum=0;
   for(i=0;i<G.vexnum;++i)
   {
     p=G.vertices[i].firstarc;
     while(p)
     {
       q=p->nextarc;
       if(G.kind%2) // 網
         free(p->info);
       free(p);
       p=q;
     }
   }
 }

 VertexType& GetVex(ALGraph G,int v)
 { // 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點的序號。操作結果: 返回v的值
   if(v>=G.vexnum||v<0)
     exit(ERROR);
   return G.vertices[v].data;
 }

 Status PutVex(ALGraph &G,VertexType v,VertexType value)
 { // 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點
   // 操作結果: 對v賦新值value
   int i;
   i=LocateVex(G,v);
   if(i>-1) // v是G的頂點
   {
     strcpy(G.vertices[i].data,value);
     return OK;
   }
   return ERROR;
 }

 int FirstAdjVex(ALGraph G,VertexType v)
 { // 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點
   // 操作結果: 返回v的第一個鄰接頂點的序號。若頂點在G中沒有鄰接頂點,則返回-1
   ArcNode *p;
   int v1;
   v1=LocateVex(G,v); // v1為頂點v在圖G中的序號
   p=G.vertices[v1].firstarc;
   if(p)
     return p->adjvex;
   else
     return -1;
 }

 int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w)
 { // 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點,w是v的鄰接頂點
   // 操作結果: 返回v的(相對于w的)下一個鄰接頂點的序號。
   //           若w是v的最后一個鄰接點,則返回-1
   ArcNode *p;
   int v1,w1;
   v1=LocateVex(G,v); // v1為頂點v在圖G中的序號
   w1=LocateVex(G,w); // w1為頂點w在圖G中的序號
   p=G.vertices[v1].firstarc;
   while(p&&p->adjvex!=w1) // 指針p不空且所指表結點不是w
     p=p->nextarc;
   if(!p||!p->nextarc) // 沒找到w或w是最后一個鄰接點
     return -1;
   else // p->adjvex==w
     return p->nextarc->adjvex; // 返回v的(相對于w的)下一個鄰接頂點的序號
 }

 void InsertVex(ALGraph &G,VertexType v)
 { // 初始條件: 圖G存在,v和圖中頂點有相同特征
   // 操作結果: 在圖G中增添新頂點v(不增添與頂點相關的弧,留待InsertArc()去做)
   strcpy(G.vertices[G.vexnum].data,v); // 構造新頂點向量
   G.vertices[G.vexnum].firstarc=NULL;
   G.vexnum++; // 圖G的頂點數加1
 }

 Status DeleteVex(ALGraph &G,VertexType v)
 { // 初始條件: 圖G存在,v是G中某個頂點
   // 操作結果: 刪除G中頂點v及其相關的弧
   int i,j;
   ArcNode *p,*q;
   j=LocateVex(G,v); // j是頂點v的序號
   if(j<0) // v不是圖G的頂點
     return ERROR;
   p=G.vertices[j].firstarc; // 刪除以v為出度的弧或邊
   while(p)
   {
     q=p;
     p=p->nextarc;
     if(G.kind%2) // 網
       free(q->info);
     free(q);
     G.arcnum--; // 弧或邊數減1
   }
   G.vexnum--; // 頂點數減1
   for(i=j;i<G.vexnum;i++) // 頂點v后面的頂點前移
     G.vertices[i]=G.vertices[i+1];
   for(i=0;i<G.vexnum;i++) // 刪除以v為入度的弧或邊且必要時修改表結點的頂點位置值
   {
     p=G.vertices[i].firstarc; // 指向第1條弧或邊
     while(p) // 有弧
     {
       if(p->adjvex==j)
       {
         if(p==G.vertices[i].firstarc) // 待刪結點是第1個結點
         {
           G.vertices[i].firstarc=p->nextarc;
           if(G.kind%2) // 網
             free(p->info);
           free(p);
           p=G.vertices[i].firstarc;
           if(G.kind<2) // 有向
             G.arcnum--; // 弧或邊數減1
         }
         else
         {
           q->nextarc=p->nextarc;
           if(G.kind%2) // 網
             free(p->info);
           free(p);
           p=q->nextarc;
           if(G.kind<2) // 有向
             G.arcnum--; // 弧或邊數減1
         }
       }
       else
       {
         if(p->adjvex>j)
           p->adjvex--; // 修改表結點的頂點位置值(序號)
         q=p;
         p=p->nextarc;
       }
     }
   }
   return OK;
 }

 Status InsertArc(ALGraph &G,VertexType v,VertexType w)
 { // 初始條件: 圖G存在,v和w是G中兩個頂點
   // 操作結果: 在G中增添弧<v,w>,若G是無向的,則還增添對稱弧<w,v>
   ArcNode *p;
   int w1,i,j;
   i=LocateVex(G,v); // 弧尾或邊的序號
   j=LocateVex(G,w); // 弧頭或邊的序號
   if(i<0||j<0)
     return ERROR;
   G.arcnum++; // 圖G的弧或邊的數目加1
   if(G.kind%2) // 網
   {
     printf("請輸入弧(邊)%s→%s的權值: ",v,w);
     scanf("%d",&w1);
   }
   p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
   p->adjvex=j;
   if(G.kind%2) // 網
   {
     p->info=(int*)malloc(sizeof(int));
     *(p->info)=w1;
   }
   else
     p->info=NULL;
   p->nextarc=G.vertices[i].firstarc; // 插在表頭
   G.vertices[i].firstarc=p;
   if(G.kind>=2) // 無向,生成另一個表結點
   {
     p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
     p->adjvex=i;
     if(G.kind==3) // 無向網
     {
       p->info=(int*)malloc(sizeof(int));
       *(p->info)=w1;
     }
     else
       p->info=NULL;
     p->nextarc=G.vertices[j].firstarc; // 插在表頭
     G.vertices[j].firstarc=p;
   }
   return OK;
 }

 Status DeleteArc(ALGraph &G,VertexType v,VertexType w)
 { // 初始條件: 圖G存在,v和w是G中兩個頂點
   // 操作結果: 在G中刪除弧<v,w>,若G是無向的,則還刪除對稱弧<w,v>
   ArcNode *p,*q;
   int i,j;
   i=LocateVex(G,v); // i是頂點v(弧尾)的序號
   j=LocateVex(G,w); // j是頂點w(弧頭)的序號
   if(i<0||j<0||i==j)
     return ERROR;
   p=G.vertices[i].firstarc; // p指向頂點v的第一條出弧
   while(p&&p->adjvex!=j) // p不空且所指之弧不是待刪除弧<v,w>
   { // p指向下一條弧
     q=p;
     p=p->nextarc;
   }
   if(p&&p->adjvex==j) // 找到弧<v,w>
   {
     if(p==G.vertices[i].firstarc) // p所指是第1條弧
       G.vertices[i].firstarc=p->nextarc; // 指向下一條弧
     else
       q->nextarc=p->nextarc; // 指向下一條弧
     if(G.kind%2) // 網
       free(p->info);
     free(p); // 釋放此結點
     G.arcnum--; // 弧或邊數減1
   }
   if(G.kind>=2) // 無向,刪除對稱弧<w,v>
   {
     p=G.vertices[j].firstarc; // p指向頂點w的第一條出弧
     while(p&&p->adjvex!=i) // p不空且所指之弧不是待刪除弧<w,v>
     { // p指向下一條弧
       q=p;
       p=p->nextarc;
     }
     if(p&&p->adjvex==i) // 找到弧<w,v>
     {
       if(p==G.vertices[j].firstarc) // p所指是第1條弧
         G.vertices[j].firstarc=p->nextarc; // 指向下一條弧
       else
         q->nextarc=p->nextarc; // 指向下一條弧
       if(G.kind==3) // 無向網
         free(p->info);
       free(p); // 釋放此結點
     }
   }
   return OK;
 }

 Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; // 訪問標志數組(全局量)
 void(*VisitFunc)(char* v); // 函數變量(全局量)
 void DFS(ALGraph G,int v)
 { // 從第v個頂點出發遞歸地深度優先遍歷圖G。算法7.5
   int w;
   VertexType v1,w1;
   strcpy(v1,GetVex(G,v));
   visited[v]=TRUE; // 設置訪問標志為TRUE(已訪問)
   VisitFunc(G.vertices[v].data); // 訪問第v個頂點
   for(w=FirstAdjVex(G,v1);w>=0;w=NextAdjVex(G,v1,strcpy(w1,GetVex(G,w))))
     if(!visited[w])
       DFS(G,w); // 對v的尚未訪問的鄰接點w遞歸調用DFS
 }

 void DFSTraverse(ALGraph G,void(*Visit)(char*))
 { // 對圖G作深度優先遍歷。算法7.4
   int v;
   VisitFunc=Visit; // 使用全局變量VisitFunc,使DFS不必設函數指針參數
   for(v=0;v<G.vexnum;v++)
     visited[v]=FALSE; // 訪問標志數組初始化
   for(v=0;v<G.vexnum;v++)
     if(!visited[v])
       DFS(G,v); // 對尚未訪問的頂點調用DFS
   printf("\n");
 }

 typedef int QElemType; // 隊列類型
 #include"c3-2.h"
 #include"bo3-2.cpp"
 void BFSTraverse(ALGraph G,void(*Visit)(char*))
 {//按廣度優先非遞歸遍歷圖G。使用輔助隊列Q和訪問標志數組visited。算法7.6
   int v,u,w;
   VertexType u1,w1;
   LinkQueue Q;
   for(v=0;v<G.vexnum;++v)
     visited[v]=FALSE; // 置初值
   InitQueue(Q); // 置空的輔助隊列Q
   for(v=0;v<G.vexnum;v++) // 如果是連通圖,只v=0就遍歷全圖
     if(!visited[v]) // v尚未訪問
     {
       visited[v]=TRUE;
       Visit(G.vertices[v].data);
       EnQueue(Q,v); // v入隊列
       while(!QueueEmpty(Q)) // 隊列不空
       {
         DeQueue(Q,u); // 隊頭元素出隊并置為u
         strcpy(u1,GetVex(G,u));
         for(w=FirstAdjVex(G,u1);w>=0;w=NextAdjVex(G,u1,strcpy(w1,GetVex(G,w))))
           if(!visited[w]) // w為u的尚未訪問的鄰接頂點
           {
             visited[w]=TRUE;
             Visit(G.vertices[w].data);
             EnQueue(Q,w); // w入隊
           }
       }
     }
   printf("\n");
 }

 void Display(ALGraph G)
 { // 輸出圖的鄰接矩陣G
   int i;
   ArcNode *p;
   switch(G.kind)
   {
     case DG: printf("有向圖\n");
              break;
     case DN: printf("有向網\n");
              break;
     case AG: printf("無向圖\n");
              break;
     case AN: printf("無向網\n");
   }
   printf("%d個頂點：\n",G.vexnum);
   for(i=0;i<G.vexnum;++i)
     printf("%s ",G.vertices[i].data);
   printf("\n%d條弧(邊):\n",G.arcnum);
   for(i=0;i<G.vexnum;i++)
   {
     p=G.vertices[i].firstarc;
     while(p)
     {
       if(G.kind<=1) // 有向
       {
         printf("%s→%s ",G.vertices[i].data,G.vertices[p->adjvex].data);
         if(G.kind==DN) // 網
           printf(":%d ",*(p->info));
       }
       else // 無向(避免輸出兩次)
       {
         if(i<p->adjvex)
         {
           printf("%s－%s ",G.vertices[i].data,G.vertices[p->adjvex].data);
           if(G.kind==AN) // 網
             printf(":%d ",*(p->info));
         }
       }
       p=p->nextarc;
     }
     printf("\n");
   }
 }