邻接表：求指定顶点的（出）度

问题描述 :
目的：使用C++模板设计并逐步完善图的邻接表抽象数据类型（ADT）。
内容：（1）请参照图的邻接矩阵模板类原型，设计并逐步完善图的邻接表ADT。（由于该环境目前仅支持单文件的编译，故将所有内容都集中在一个源文件内。在实际的设计中，推荐将抽象类及对应的派生类分别放在单独的头文件中。）
（2）设计并实现一个算法，在已存在的图中求指定顶点的（出）度（无向图/网：度；有向图/网：出度）。如顶点不存在，返回-1；否则返回其对应的度。图的存储结构采用邻接表。将其加入到ADT中。
注意：DG（有向图）, DN（有向网）, UDG（无向图）, UDN（无向网）
参考函数原型：
//求指定顶点的（出）度（无向图/网：度；有向图/网：出度）
template<class TypeOfVer, class TypeOfEdge>
int adjlist_graph<TypeOfVer, TypeOfEdge>::Get_Degree(int u);

输入说明 :
建图的输入数据格式参见建图的算法说明。（以无权图为例）
第一行：图的类型
第二行：结点数
第三行：结点集
第四行：边数
第五部分：边集
最后一行：顶点u的序号

输出说明 :
第一行：顶点集
第二部分：邻接表
空行
最后一行：顶点的度（顶点不存在：-1）

输入范例 :
DG
6
A B C D E F
6
0 1
0 2
1 3
2 3
3 4
3 5
3

输出范例 :
A B C D E F
A->2->1->nullptr
B->3->nullptr
C->3->nullptr
D->5->4->nullptr
E->nullptr
F->nullptr
(空行)
2

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<sstream>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
using namespace std;
string b[10001];//用来存放顶点集
//DG（有向图）  DN（有向网）  UDG（无向图） UDN（无向网）//图的邻接表模板类原型参考如下：
//边表的顶点定义
template<class TypeOfEdge>//这个就是在边上的顶点定义
struct edgeNode{int data;TypeOfEdge weight;edgeNode<TypeOfEdge> *next;//构造函数，用于构造其他顶点（无权图）//函数参数表中的形参允许有默认值，但是带默认值的参数需要放后面edgeNode(int d,edgeNode<TypeOfEdge> *ptr=NULL){ data=d;next=ptr; }//构造函数，用于构造其他顶点（带权图）//函数参数表中的形参允许有默认值，但是带默认值的参数需要放后面edgeNode(int d,TypeOfEdge w,edgeNode<TypeOfEdge> *ptr=NULL){data=d; weight=w; next=ptr;}int getData(){ return data; }//取得顶点的序号（顶点集）TypeOfEdge getWeight(){ return weight; }//取得边集中对应边的权值void SetLink(edgeNode<TypeOfEdge> *link ){ next=link; }//修改顶点的next域void SetData(int value){ data=value; }//修改顶点的序号（顶点集）void SetWeight(TypeOfEdge value){ weight=value; }//修改边集中对应边的权值
};//图的邻接表类   这个结构体是存储顶点的结构体，里面包括顶点和它的下一个指针
template<class TypeOfVer,class TypeOfEdge>
struct verNode{TypeOfVer ver;//存放顶点名称edgeNode<TypeOfEdge> *head;//顶点的指针verNode(edgeNode<TypeOfEdge> *h=NULL){ head=h; }TypeOfVer getVer(){ return ver; }//取得顶点值（顶点集）edgeNode<TypeOfEdge> *getHead(){ return head; }//取得对应的边表的头指针void setVer(TypeOfVer value){ ver=value; }//设置顶点值（顶点集）void setHead(edgeNode<TypeOfEdge> *value){ head=value; }//设置对应的边表的头指针
};template<class TypeOfVer,class TypeOfEdge>//顶点类型  边的类型
class adjlist_graph{private:int Vers;//顶点数int Edges;//边数string GraphKind;//图的种类标志verNode<TypeOfVer,TypeOfEdge> *verList;//按顺序存储结构存储顶点集bool Delete_Edge(int u,int v);bool DFS(int u,int num,int visited[]);//DFS遍历（递归部分）public://构造函数构造一个只有顶点没有边的图//3个参数的含义：图的类型、顶点数、顶点值adjlist_graph(string kd,int vSize,TypeOfVer d[]){GraphKind=kd;Vers=vSize;verList=new verNode<TypeOfVer,TypeOfEdge> [Vers];//建立顶点值for(int i=0;i<Vers;++i){verList[i].ver=d[i];verList[i].head=NULL;//一开始构造的时候顶点还没有相邻的顶点}}//构造函数构造一个无权图//5个参数的含义：图的类型、顶点数、顶点集、  边数和边集adjlist_graph(string kd,int vSize,TypeOfVer d[],int eSize,int **e){GraphKind=kd;Vers=vSize;Edges=eSize;verList=new verNode<TypeOfVer,TypeOfEdge> [Vers];//建立顶点值for(int i=0;i<Vers;++i){verList[i].ver=d[i];verList[i].head=NULL;//一开始构造的时候顶点还没有相邻的顶点}for(int i=0;i<Edges;++i){//从边开始构造顶点for(int j=0;j<Vers;++j){if(e[i][0]==j){if(GraphKind[0]!='U'){//有向图的情况就只有1个方向Insert_Edge(e[i][0],e[i][1]);Edges-=1;break;}else{//无向图的表结点的个数是边数的2倍Insert_Edge(e[i][0],e[i][1]);Insert_Edge(e[i][1],e[i][0]);Edges-=2;break;}}}}}//构造函数构造一个有权图//6个参数的含义：图的类型、顶点数、顶点集、      边数、边集         权集adjlist_graph(string kd,int vSize,TypeOfVer d[],int eSize,int **e,TypeOfEdge w[]);bool GraphisEmpty(){ return Vers==0; }//判断图空否string GetGraphKind(){ return GraphKind; }//返回图的类型int* GetVerNum(){ return &Vers; }//取得当前顶点数int* GetEdgeNum(){ return &Edges; }  //取得当前边数bool GetVer(int u,TypeOfVer &data){//取得G中指定顶点的值return true;}//返回G中指定顶点u的第一个邻接顶点的位序（顶点集）//若顶点在G中没有邻接顶点，则返回-1int GetFirstAdjVex(int u,int &v){if(verList[u].head!=NULL){v=verList[u].head->data;return v;}v=-1;return -1;}int GetNextAdjVex(int u,int v,int w);//返回G中指定顶点u的下一个邻接顶点（相对于v）的位序（顶点集）。若顶点在G中没有邻接顶点，则返回falsebool PutVer(int u,TypeOfVer data);//对G中指定顶点赋值bool InsertVer(const TypeOfVer data);//往G中添加一个顶点int LocateVer(TypeOfVer data);//返回G中指定顶点的位置//求指定顶点的（出）度  （无向图/网：度； 有向图/网：出度 ）int Get_Degree(int u){if(u<0||u>=Vers)return -1;int k=0;edgeNode<TypeOfEdge> *p=verList[u].head;while(p){++k;p=p->next;}return k;}//求有向图指定顶点的入度int Get_InDegree(int u){if(u<0||u>=Vers||GraphKind[0]=='U')//顶点不存在/非有向图返回-1return -1;bool flag=false;int k=0;for(int i=0;i<Vers;++i){if(i==u)continue;edgeNode<TypeOfEdge> *p=verList[i].head;while(p){if(p->data==u){++k;flag=true;}p=p->next;}}return flag ? k : -1;//如果入度不为0，返回k，否则返回-1}//检查指定2个顶点是否是邻接顶点bool ExistEdge(int u,int v){if(GraphKind[0]=='U'){//如果是无向图的情况edgeNode<TypeOfEdge> *p=verList[u].head;while(p){//只需要遍历一个就行if(p->data==v)return true;p=p->next;}}else{edgeNode<TypeOfEdge> *px=verList[u].head;while(px){if(px->data==v)return true;px=px->next;}edgeNode<TypeOfEdge> *py=verList[v].head;while(py){if(py->data==u)return true;py=py->next;}}return false;}//输出顶点集void PrintVer(){for(int i=0;i<Vers;++i){if(i==0)cout<<verList[i].ver;elsecout<<" "<<verList[i].ver;}cout<<endl;}//输出邻接表void PrintAdjList(){for(int i=0;i<Vers;++i){cout<<verList[i].ver;if(verList[i].head!=NULL){edgeNode<TypeOfEdge> *p=verList[i].head;//从顶点开始遍历while(p){cout<<"->"<<p->data;p=p->next;}cout<<"->nullptr"<<endl;}elsecout<<"->nullptr"<<endl;}}//无权图插入一条边bool Insert_Edge(int u,int v){//u是起点，v是终点if(u<0||u>=Vers||v<0||v>=Vers)//不在范围内时无法插入，返回falsereturn false;if(verList[u].head!=NULL){edgeNode<TypeOfEdge> *p=verList[u].head;//这个是判断如果本来就存在这条边的情况while(p){if(p->data==v)return false;p=p->next;}}edgeNode<TypeOfEdge> *x=new edgeNode<TypeOfEdge>(v);//直接使用构造函数赋值//x.data=v;不要这么写x->next=verList[u].head;//这里面都没有->next  这个指针！！！！！！！verList[u].head=x;++Edges;//边数加一return true;}//有权图插入一条边bool Insert_Edge(int u,int v,TypeOfEdge w);//往G中删除一个顶点bool DeleteVer(int data){//因为题中传入的参数就是顶点的序号，根本不是顶点本身if(data<0||data>=Vers)//如果不在范围内返回falsereturn false;edgeNode<TypeOfEdge> *pw=verList[data].head;int k=0;//用来记录被删除的顶点有多少边与之相连if(GraphKind[0]=='U'){while(pw){//如果是无向图只需要记录要被删除的边表中有多少结点就够了++k;edgeNode<TypeOfEdge> *po=pw;pw=pw->next;delete po;}}else{//如果是有向图，我们需要遍历整个链表edgeNode<TypeOfEdge> *rp=verList[data].head;while(rp){//这个循环是记录被删除顶点的边表的结点个数++k;rp=rp->next;}for(int i=0;i<Vers;++i){//这个循环就是记录其他链表中有多少是和被删除顶点有关的边edgeNode<TypeOfEdge> *r=verList[i].head;while(r){if(r->data==data)++k;r=r->next;}}}Edges-=k;//减掉边只有的边数for(int i=data;i<Vers-1;++i){//将后面的顶点往前移一位verList[i].ver=verList[i+1].ver;verList[i].head=verList[i+1].head;//指针也要往前移一位}--Vers;//PrintAdjList();//输出邻接表用来测试顶点和指针的移动是否正确for(int i=0;i<Vers;++i){edgeNode<TypeOfEdge> *px=verList[i].head;edgeNode<TypeOfEdge> *py=verList[i].head;while(px==py){//这个是判断如果与顶点结点相连的就是要删除的结点的情况if(px==py&&px==NULL&&py==NULL)break;else if(px->data==data){px=px->next;verList[i].head=px;edgeNode<TypeOfEdge> *q=py;py=py->next;delete q;}else if(px->data>data){--(px->data);px=px->next;}}while(px){//当px在前，py在后时if((px->data)>data){--(px->data);px=px->next;}else if(px->data==data){//如果相等的话就删除这个结点edgeNode<TypeOfEdge> *q=px;py->next=px->next;px=px->next;delete q;continue;}else if((px->data)<data)px=px->next;py=py->next;}}return true;}bool DeleteEdge(int u,int v);//删除边 (外壳：有向（删除1条边）， 无向（删除2条边））void DFS_Traverse(int u);//DFS遍历（外壳部分）void BFS_Traverse(int u);//BFS遍历//~adjlist_graph(); //析构函数
};template<class TypeOfVer,class TypeOfEdge>
void shuchu(adjlist_graph<TypeOfVer,TypeOfEdge> &tu,int n){//cout<<tu.GetGraphKind()<<endl;int* x;//个数是int型x=tu.GetVerNum();//cout<<*x<<endl;//输出顶点个数tu.PrintVer();//输出顶点集TypeOfEdge* we;we=tu.GetEdgeNum();//cout<<*we<<endl;//输出边数tu.PrintAdjList();//输出邻接表
}int main(){string str;//图的类型int n,m;//顶点数和边数getline(cin,str);cin>>n;//输入顶点个数for(int i=0;i<n;++i)cin>>b[i];//输入顶点集合cin>>m;//输入边数int **e;e=new int* [m];for(int i=0;i<m;++i)e[i]=new int [2];for(int i=0;i<m;++i)cin>>e[i][0]>>e[i][1];//输入边集adjlist_graph<string,int> tu(str,n,b,m,e);//使用构造函数构造图的类int no,to;//指定的要删除的顶点cin>>no;shuchu(tu,n);cout<<endl;cout<<tu.Get_Degree(no)<<endl;//shuchu(tu,n);return 0;
}

在邻接表的情况下：

1.如果是有向图求顶点的出度，那就是顶点后买连接的边表的结点的个数。
2.如果是无向图求顶点的出度，也是该顶点后面连接的边表的结点的个数，因为无向图只要有2个顶点相连，那么这2个顶点的边表都会有对方的顶点序号的。

所以求某个顶点的（出）度时，就是当前顶点的边表的结点的个数。

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