数据结构实验六 图的应用及其实现

实验六图的应用及其实现

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AOE网在邻接表上的实现及解决简单的应用问题。

二、实验内容

[题目]：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。

三、实验步骤

（一）、数据结构与核心算法的设计描述

本实验题目是基于图的基本操作以及邻接表的存储结构之上，着重拓扑排序算法的应用，做好本实验的关键在于理解拓扑排序算法的实质及其代码的实现。

（二）、函数调用及主函数设计

以下是头文件中数据结构的设计和相关函数的声明：

typedef struct ArcNode // 弧结点

{

int adjvex;

struct ArcNode *nextarc;

InfoType info;

}ArcNode;

typedef struct VNode //表头结点

{

VertexType vexdata;

ArcNode *firstarc;

}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];

typedef struct //图的定义

{

AdjList vertices;

int vexnum,arcnum;

int kind;

}MGraph;

typedef struct SqStack //栈的定义

{

SElemType *base;

SElemType *top;

int stacksize;

}SqStack;

int CreateGraph(MGraph &G);//AOE网的创建

int CriticalPath(MGraph &G);//输出关键路径

（三）、程序调试及运行结果分析

（四）、实验总结

在做本实验的过程中，拓扑排具体代码的实现起着很重要的作用，反复的调试和测试占据着实验大量的时间，每次对错误的修改都加深了对实验和具体算法的理解，自己的查错能力以及其他各方面的能力也都得到了很好的提高。最终实验结果也符合实验的预期效果。

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：

创建AOE网模块：

int CreateGraph(MGraph &G) //创建有向网

{

int i,j,k,Vi,Vj;

ArcNode *p;

cout<<"\n请输入顶点的数目、边的数目"<

cin>>G.vexnum>>G.arcnum;

for(i=0;i

{ G.vertices[i].vexdata=i; G.vertices[i].firstarc=NULL;} for(k=0;k

{

cout<<"请输入第"<>Vi;

cout<<"请输入第"<>Vj;

i=Vi; j=Vj;

i--; j--;

p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));

if(!p)

{ cout<<"Overflow!"; return (ERROR); }

p->adjvex=j;

p->nextarc=G.vertices[i].firstarc;

p->info=NULL;

G.vertices[i].firstarc=p;

cout<<"请输入第"<

cin>>p->info;

}

return (OK);

}

输出关键路径模块：

int ve[MAX_VERTEX_NUM]; //存储事件的最早可能发生时间

int vl[MAX_VERTEX_NUM]; //存储事件的最迟允许开始时间

int InitStack(SqStack &S) //初始化栈

{

S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if(!S.base)

{ cout<<"初始化栈失败!"; return(ERROR); }

S.top=S.base;

S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

return(OK);

}

int Push(SqStack &S,SElemType e) //压栈

{

if(S.top-S.base>S.stacksize)

{

S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT *sizeof(SElemType)));

if(!S.base)

{ cout<

S.top=S.base+S.stacksize;

S.stacksize+=STACKINCREMENT;

}

*S.top++=e;

return(OK);

}

int Pop(SqStack &S,SElemType &e) //弹出栈

{

if(S.top==S.base)

{cout<<"栈满 !"; return(ERROR); }

e=*--S.top;

return(OK);

}

int StackEmpty(SqStack S) //判断栈是否为空

{

if(S.top==S.base) return (YES);

else return(NO);

}

void FindInDegree(MGraph G,int *indegree) //求各个顶点的入度{

int i;

for(i=0;i

indegree[i]=0;

for(i=0;i

while(G.vertices[i].firstarc)

{

indegree[G.vertices[i].firstarc->adjvex]++;

G.vertices[i].firstarc=G.vertices[i].firstarc->nextarc;

}

}

int TopologicalOrder(MGraph G,SqStack &T) //拓扑排序

{

int indegree[MAX_VERTEX_NUM];

int i,count=0,j,k;

ArcNode *p;

SqStack S;

FindInDegree(G,indegree);

InitStack(S);

for(i=0;i

if(!indegree[i]) Push(S,i); //入度为0的顶点入栈InitStack(T);

for(i=0;i<=G.vexnum-1;i++) ve[i]=0;

while(!StackEmpty(S))

{

Pop(S,j);

Push(T,j); ++count;

for(p=G.vertices[j].firstarc; p; p=p->nextarc)