用邻接矩阵实现无向图

Question

我试图用邻接矩阵实现一个无向图。
顶点值的类型是整数。并且我使用双指针来表示邻接矩阵。

问题就在我输入了所有顶点值之后，
我从下面发布的代码中进行了编程，运行时错误
发生了。然后，我在发生错误的错误内容行添加了注释。我知道原因一定是我分配的双指针
。但是我真的不知道如何调试它。
有人可以帮我吗？谢谢！

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct node
{
    int adj;
}verNode;
typedef struct graph
{
    verNode **matrix;
    int* verList;
    int verNum;
    int edgeNum;
}graph;
graph* createGraph(int v)
{
    graph *g=malloc(sizeof(graph));
    if(!g) exit(-1);
    g->matrix=NULL;
    g->verList=malloc(sizeof(verNode)*v);
    if(!g->verList) exit(-1);
    g->verNum=v;
    printf("Enter the value of vertices:\n");
    for(int i=0;i<g->verNum;i++)
    {
        printf("Enter the value of vertex %d:\n",i);
        scanf("%d",g->verList);
    }
    return g;
}
verNode** createMatrix(graph *g)
{
    if(!g) exit(-1);
    g->matrix=malloc(sizeof(int*)*g->verNum*g->verNum);
    if(!g->matrix) exit(-1);
    for(int i=0;i<g->verNum;i++)
    {
        for(int j=0;j<g->verNum;j++)
        {
            (*g->matrix)->adj=0; //error:EXC_BAD_ACCESS (code=1,           //address=0x0)
        }
    }
    return g->matrix;
}
void addEdge(graph *g,int v)
{
    if(!g||!g->matrix||!g->verList) exit(-1);
    int ver1,ver2;
    g->edgeNum=v;
    printf("Enter the indexes of the vertices:\n");
    for(int i=0;i<g->edgeNum;i++)
    {
        printf("Enter the index of vertex 1:\n");
        scanf("%d",&ver1);
        printf("Enter the index of vertex 2:\n");
        scanf("%d",&ver2);
        if(ver1>g->verNum-1||ver2>g->verNum-1) exit(-1);
        g->matrix[ver1][ver2].adj=1;
        g->matrix[ver2][ver1].adj=1;
    }
}
void printMatrix(graph *g)
{
    if(!g||!g->matrix||!g->verList) exit(-1);
    printf("Print the adjacency matrix:");
    for(int i=0;i<g->verNum;i++)
    {
        for(int j=0;j<g->verNum;j++)
        {
            printf("%d ",g->matrix[i][j].adj);
        }
        printf("\n");
    }
}
int main() {
    graph *g=createGraph(5);
    verNode **matrix =createMatrix(g);
    g->matrix=matrix;
    addEdge(g,7);

    return 0;
}

Answer 1

这里：

g->matrix = malloc(sizeof(int*) * g->verNum * g->verNum);

您分配一个大小为 V×V 的平面一维数组。您可以像访问二维数组一样访问该数组：g->matrix[i][j].adj。

将邻接矩阵表示为二维数组是一个好主意，但您的分配也必须是二维的：分配一个 V 指针数组到int，然后使每个指向 V 个整数数组的句柄：

g->matrix = malloc(g->verNum * sizeof(*g->matrix));

for (int i = 0; i < g->verNum; i++) {
    g->matrix[i] = calloc(g->verNum, sizeof(*g->matrix[i]));    
}

注意事项：

• calloc(n, size) 类似于 malloc(n*size)，但它首先将内存清零，因此您可以从一个未连接的图开始。
• p = malloc(n * sizeof(*p)) 是一个有用的习惯用法，它从 p 推断类型，而不是显式指定类型。
• 还有其他方法可以获取二维数组。例如，您可以分配一个维度为 V×V 的平面数组，然后将 matrix 设为指向该数组的指针数组，这样 matrix[i]表示平面数组中的一行。我认为出于学习目的，上述方法更好，因为它更直接。
• 当然你以后必须free分配的内存。以相反的顺序执行此操作：首先释放 matrix[i]，然后是正确的 matrix。

Answer 2

您已将graph.matrix 声明为vernode **。您已经为特定实例g->matrix 分配了内存，显然是成功的。 *g->matrix 指定出现在该空间开头的vernode *（并且鉴于您打算将该空间用作数组，将该元素指定为g->matrix[0] 更为传统，这是等效的）。 但是你从来没有给那个对象赋值。它的值是不确定的，您通过尝试访问它来调用未定义的行为。

总体而言，您似乎已经将多种不同方法的各个方面融合在一起。这个分配...

g->matrix=malloc(sizeof(int*)*g->verNum*g->verNum);

... 首先是错误的，因为假设sizeof(int *) 与sizeof(vernode *) 相同是不安全的，而后者是您实际需要的g->matrix 声明类型。这似乎也是错误的，因为您分配的空间比我预期的基于双指针的方法要多得多。通常会为每一行分配一个指针，而不是每个元素一个，然后分别为每一行的元素分配内存。这将支持双索引，就好像您有一个真正二维数组：g->matrix[i][j].adj = 0;。

您可以对所有顶点只使用一个分配，但是您需要一个单个指针（vernode *matrix;），并且您需要使用不同的指数计算：g->matrix[i * g->verNum + j].adj = 0;.