Question

我在这个webpage中使用Dijkstra算法。最近我发现如果图中顶点的数量超过60000，系统会在将新的边缘信息作为节点添加到相邻列表时以“核心转储”进行响应。

以下是原始程序中相邻列表的摘录：

// A structure to represent a node in adjacency list
struct AdjListNode
{
    int dest;
    int weight;
    struct AdjListNode* next;
};

// A structure to represent an adjacency liat
struct AdjList
{
    struct AdjListNode *head;  // pointer to head node of list
};

// A utility function to create a new adjacency list node
struct AdjListNode* newAdjListNode(int dest, int weight)
{
    struct AdjListNode* newNode =
            (struct AdjListNode*) malloc(sizeof(struct AdjListNode));
    newNode->dest = dest;
    newNode->weight = weight;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

这是图表的代码并添加新的边缘

// A structure to represent a graph. A graph is an array of adjacency lists.
// Size of array will be V (number of vertices in graph)
struct Graph
{
    int V;
    struct AdjList* array;
};

// A utility function that creates a graph of V vertices
struct Graph* createGraph(int V)
{
    struct Graph* graph = (struct Graph*) malloc(sizeof(struct Graph));
    graph->V = V;

    // Create an array of adjacency lists.  Size of array will be V
    graph->array = (struct AdjList*) malloc(V * sizeof(struct AdjList));

     // Initialize each adjacency list as empty by making head as NULL
    for (int i = 0; i < V; ++i)
        graph->array[i].head = NULL;

    return graph;
}

// Adds an edge to an undirected graph
void addEdge(struct Graph* graph, int src, int dest, int weight)
{
    // Add an edge from src to dest.  A new node is added to the adjacency
    // list of src.  The node is added at the begining
    struct AdjListNode* newNode = newAdjListNode(dest, weight);
    newNode->next = graph->array[src].head;
    graph->array[src].head = newNode;

    // Since graph is undirected, add an edge from dest to src also
    newNode = newAdjListNode(src, weight);
    newNode->next = graph->array[dest].head;
    graph->array[dest].head = newNode;
}

供您参考，这是我测试的主要功能

int main()
{
    int V = 100000;
    struct Graph* graph = createGraph(V);
    for(int i=0;i<V/2;i++)
        for(int j=i+1;j<V;j++)
            addEdge(graph, i, j, i+j);

    return 0;
}

Answer 1

因此，您尝试将近4 * 10 ^ 9个边添加到图中。每个边缘（AdjListNode - 对象）在64位机器上需要16个字节。我们也谈论至少64GB，这是很多。

然而，malloc(sizeof(struct AdjListNode))的每次调用都要花费超过16个字节：管理堆上的元素有一些开销，每次内存请求时系统都会超过16个字节。在我的系统上，我需要2GB用于4 * 10 ^ 7个边缘，即大约每条边50个字节。

无论如何，在程序执行的某个时刻你将失去记忆，malloc将在你的代码的这一部分返回0：

struct AdjListNode* newAdjListNode(int dest, int weight)
{
    struct AdjListNode* newNode =
            (struct AdjListNode*) malloc(sizeof(struct AdjListNode));
    //newNode is NULL if there is no memory!
    newNode->dest = dest; //BOOM! segmentation error due to newNode==NULL
    ....

如您所见，由于NULL指针解除引用，程序将崩溃。

我想对于每个实现，它都有一个问题大小的限制。并且这种实现的限制在4 * 10 ^ 9边缘之下。

至于你的问题：如果你想减少使用内存，你应该避免分配许多不同的对象 - 最好将它们一个接一个地放入一个连续的内存中。对于这个std::vector是一个很好的选择，如果你使用C ++（但你的代码是纯C）。

如何在c ++中增加相邻列表的最大大小？

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