数据结构--图的应用及其实现

实验六图的应用及其实现（相关知识点：拓扑排序、关键路径、最小生成树和最短路径）一、实验目的1．进一步功固图常用的存储结构。

2．熟练掌握在图的邻接表实现图的基本操作。

3．理解掌握AOV网、AOE网在邻接表上的实现以及解决简单的应用问题。

二、实验内容一>.基础题目：(本类题目属于验证性的，要求学生独立完成)[题目一]：从键盘上输入AOV网的顶点和有向边的信息,建立其邻接表存储结构,然后对该图拓扑排序,并输出拓扑序列. 试设计程序实现上述AOV网的类型定义和基本操作,完成上述功能。

测试数据：教材图7.28[题目二]：从键盘上输入AOE网的顶点和有向边的信息,建立其邻接表存储结构,输出其关键路径和关键路径长度。

试设计程序实现上述AOE网类型定义和基本操作,完成上述功能。

测试数据：教材图7.29二>.简单应用题目：（ACM/ICPC训练题，本类题目属于设计性的，要求学生三人为一个团队，分工协作完成)）【题目三】高速公路描述某国共有n个城市（n不超过200），有些城市之间直接有一条高速公路相连，高速公路都是双向的，总共有m条。

每条高速公路都有自己的载重限制，即载重最大值。

通过车辆的载重不能超过公路的载重限制。

如今我们想了解的是，从某一起点城市出发，到达目标城市，车辆最多能带多重的货物。

输入输入的第一行为两个整数n和m。

以下有m行，每行三个整数描述一条公路，分别是首尾相连的城市以及载重限制。

然后是一个整数k，即问题个数。

接下来k行描述k个问题，每行两个整数表示起点城市和目标城市。

问题数不超过一百。

输出输出包括k行，每行对应一个问题，输出从起点到目标的最大载重量。

如果两城市间无路径则输出-1。

样例输入3 31 2 1002 3 1001 3 5021 32 3样例输出100100【题目四】最短的旅程描述在Byteland有n个城市（编号从1到n），它们之间通过双向的道路相连。

Byteland 的国王并不大方，所以，那里只有n -1条道路，但是，它们的连接方式使得从任意城市都可以走到其他的任何城市。

一天，starhder到了编号为k的城市。

他计划从城市k开始，游遍城市m1，m2，m3……，mj（不一定要按这个顺序旅游）。

每个城市mi都是不同的，并且，也与k不同。

Starhder ——就像每一个旅行家一样，携带的钱总是有限的，所以，他要以最短的路程旅行完所有的城市（从城市k开始）。

于是，他请你帮助计算一下，旅游完上述的城市最短需要多少路程。

输入第一行包含两个整数，上文中的n和k，以一个空格隔开。

（2<= n <=50000，1 <= k <=n），下面的n- 1行每行描述一条路，第i + 1行包含3个整数ai，bi，di，相邻两个数用一个空格隔开（1<= ai,bi <= n，1<= di <= 1000），ai和bi是用道路直接相连的城市编号，di是这条道路的长度。

第n + 1行包含一个整数j，是starhder要旅游的城市数（1<= j <= n - 1），接下来一行包含j个不同的整数m1，m2，……，mj，每两个相邻的整数用一个空格隔开，表示starhder想要去的城市。

（1<= mt<=n，mt <> k）。

输出输出只有一行，包含一个整数：starhder旅游的最短路程。

样例输入4 21 2 14 2 22 3 321 3样例输出5【题目五】连通OR 不连通描述：给定一个无向图，一共n个点，请编写一个程序实现两种操作：D x y 从原图中删除连接x，y节点的边。

Q x y 询问x，y节点是否连通输入第一行两个数n,m（5<=n<=40000,1<=m<=100000）接下来m行，每行一对整数x y （x,y<=n）,表示x,y之间有边相连。

保证没有重复的边。

接下来一行一个整数q（q<=100000）以下q行每行一种操作，保证不会有非法删除。

输出按询问次序输出所有Q操作的回答，连通的回答C，不连通的回答D样例输入3 31 21 32 35Q 1 2D 1 2Q 1 2D 3 2Q 1 2样例输出CCD【题目六】Sort ProblemAn ascending sorted sequence of distinct values is one in which some form of a less-than operator isused to order the elements from smallest to largest. For example, the sorted sequence A, B, C, D implies that A < B, B < C and C < D. in this problem, we will give you a set of relations of the form A < B and ask you to determine whether a sorted order has been specified or not.【Input】Input consists of multiple problem instances. Each instance starts with a line containing two positive integers n and m. the first value indicated the number of objects to sort, where 2 <= n<= 26. The objects to be sorted will be the first n characters of the uppercase alphabet. The second value m indicates the number of relations of the form A < B which will be given in this problem instance. 1 <= m <= 100. Next will be m lines, each containing one such relation consisting of three characters: an uppercase letter, the character "<" and a second uppercase letter. No letter will be outside the range of the first n letters of the alphabet. Values of n = m = 0 indicate end of input.【Output】For each problem instance, output consists of one line. This line should be one of the following three:Sorted sequence determined: y y y… y.Sorted sequence cannot be determined.Inconsistency found.y y y… y is the sorted, ascending sequence.Sample Input Sample Output4 6 Sorted sequence determined: A B C D.A<B Inconsistency found.A<C Sorted sequence cannot be determined.B<CC<DB<DA<B3 2A<BB<A26 2A<ZD<S0 0设计要求：（上述题目可任选一个）1、上机前，认真学习教材，熟练掌握AOV网、AOE网的构造和拓扑排序算法。

2、上机前，认真独立地写出本次程序清单，流程图，该程序包括图类型以及每一种操作的具体的函数定义和主函数。

有关算法分别参阅讲义和参考教材事例图的存储结构定义#define INFINITY INT_MAX //定义无穷大∞#define MAX_VERTEX_NUM 20typedef struct ArcNode // 表结点定义{ int adjvex; //邻接点域，存放与Vi邻接的点在表头数组中的位置struct node *nextarc;//链域，指示依附于vi的下一条边或弧的结点，}ArcNodetypedef struct VNode //表头结点{ int vexdata; //存放顶点信息struct ArcNode *firstarc; //指示第一个邻接点}VNode，AdjList[MAX_VERTEX_NUM];typedef struct { //图的结构定义AdjList vertices; //顶点向量int vexnum, arcnum;GraphKind kind; // 图的种类标志} MGraph;Int indegree[MAX_VERTEX_NUM]；相关函数声明：1、/* 输入图的顶点和边的信息,建立图*/void CreateGraph(MGraph &G)2、/* 其他相关函数*/三、实验步骤㈠、数据结构与核心算法的设计描述㈡、函数调用及主函数设计（可用函数的调用关系图说明）㈢程序调试及运行结果分析㈣实验总结四、主要算法流程图及程序清单1、主要算法流程图：2、程序清单（程序过长，可附主要部分）。