实现图的最简单的方法之一是使用二维矩阵。在该矩阵实现中,每个行和列表示图中的顶点。存储在行 v 和列 w 的交叉点处的单元中的值表示是否存在从顶点 v 到顶点 w 的边。 当两个顶点通过边连接时,我们说它们是相邻的。 Figure 3 展示了 Figure 2 中的图的邻接矩阵。单元格中的值表示从顶点 v 到顶点 w 的边的权重。
Figure 3
邻接矩阵的优点是简单,对于小图,很容易看到哪些节点连接到其他节点。 然而,注意矩阵中的大多数单元格是空的。 因为大多数单元格是空的,我们说这个矩阵是“稀疏的”。矩阵不是一种非常有效的方式来存储稀疏数据。 事实上,在Python中,你甚至要创建一个如 Figure 3所示的矩阵结构。
当边的数量大时,邻接矩阵是图的良好实现。但是什么是大?填充矩阵需要多少边? 由于图中每个顶点有一行和一列,填充矩阵所需的边数为