数据结构 图的存储、遍历与应用 源代码
数据结构实验报告图的遍历讲解
数据结构实验报告图的遍历讲解一、引言在数据结构实验中，图的遍历是一个重要的主题。
图是由顶点集合和边集合组成的一种数据结构，常用于描述网络、社交关系等复杂关系。
图的遍历是指按照一定的规则，挨次访问图中的所有顶点，以及与之相关联的边的过程。
本文将详细讲解图的遍历算法及其应用。
二、图的遍历算法1. 深度优先搜索（DFS）深度优先搜索是一种常用的图遍历算法，其基本思想是从一个顶点出发，沿着一条路径向来向下访问，直到无法继续为止，然后回溯到前一个顶点，再选择此外一条路径继续访问。
具体步骤如下：（1）选择一个起始顶点v，将其标记为已访问。
（2）从v出发，选择一个未被访问的邻接顶点w，将w标记为已访问，并将w入栈。
（3）如果不存在未被访问的邻接顶点，则出栈一个顶点，继续访问其它未被访问的邻接顶点。
（4）重复步骤（2）和（3），直到栈为空。
2. 广度优先搜索（BFS）广度优先搜索是另一种常用的图遍历算法，其基本思想是从一个顶点出发，挨次访问其所有邻接顶点，然后再挨次访问邻接顶点的邻接顶点，以此类推，直到访问完所有顶点。
具体步骤如下：（1）选择一个起始顶点v，将其标记为已访问，并将v入队。
（2）从队首取出一个顶点w，访问w的所有未被访问的邻接顶点，并将这些顶点标记为已访问，并将它们入队。
（3）重复步骤（2），直到队列为空。
三、图的遍历应用图的遍历算法在实际应用中有广泛的应用，下面介绍两个典型的应用场景。
1. 连通分量连通分量是指图中的一个子图，其中的任意两个顶点都是连通的，即存在一条路径可以从一个顶点到达另一个顶点。
图的遍历算法可以用来求解连通分量的个数及其具体的顶点集合。
具体步骤如下：（1）对图中的每一个顶点进行遍历，如果该顶点未被访问，则从该顶点开始进行深度优先搜索或者广度优先搜索，将访问到的顶点标记为已访问。
（2）重复步骤（1），直到所有顶点都被访问。
2. 最短路径最短路径是指图中两个顶点之间的最短路径，可以用图的遍历算法来求解。
树的先序、中序、后序遍历及其代码、层序遍历
树的先序、中序、后序遍历及其代码、层序遍历树是一种常见的数据结构，它由节点和边组成，可以用于存储和表示层次关系。
树的遍历是指按照特定的规则，依次访问树中的每个节点，以达到查找、打印或其他操作的目的。
树的先序遍历是指先访问根节点，然后递归地先序遍历左子树，最后递归地先序遍历右子树。
这种遍历方式常常用于复制一颗树，或者打印一颗树的结构。
以下是先序遍历的代码实现：```def preOrderTraversal(root):if root is None:returnprint(root.val) # 访问根节点preOrderTraversal(root.left) # 先序遍历左子树preOrderTraversal(root.right) # 先序遍历右子树```树的中序遍历是指先递归地中序遍历左子树，然后访问根节点，最后递归地中序遍历右子树。
这种遍历方式常常用于对树进行排序操作。
以下是中序遍历的代码实现：```def inOrderTraversal(root):if root is None:returninOrderTraversal(root.left) # 中序遍历左子树print(root.val) # 访问根节点inOrderTraversal(root.right) # 中序遍历右子树```树的后序遍历是指先递归地后序遍历左子树和右子树，最后访问根节点。
这种遍历方式常常用于先处理子节点，再处理根节点的情况。
以下是后序遍历的代码实现：```def postOrderTraversal(root):if root is None:returnpostOrderTraversal(root.left) # 后序遍历左子树postOrderTraversal(root.right) # 后序遍历右子树print(root.val) # 访问根节点```除了先序、中序和后序遍历，树的层序遍历是指按照树的层次依次访问每个节点，常用于打印树的结构，或者按层计算树的宽度等。
数据结构上机实验源代码
数据结构上机实验源代码栈的应用十进制数转换为八进制数，逆序输出所输入的数实验代码：//stack.h，头文件class stack{public:stack();bool empty()const;bool full()const;error_code gettop(elementtype &x)const;error_code push(const elementtype x);error_code pop();private:int count;elementtype data[maxlen];};stack::stack(){count=0;}bool stack::empty()const{return count==0;}bool stack::full()const{return count==maxlen;}error_code stack::gettop(elementtype &x)const{if(empty())return underflow;else{x=data[count-1];return success;}}error_code stack::push(const elementtype x){if(full())return overflow;data[count]=x;count++;return success;}error_code stack::pop(){if(empty())return underflow;count--;return success;}//主程序#include<iostream.h>enum error_code{overflow,underflow,success};typedef int elementtype;const int maxlen=20;#include"stack.h"void read_write() //逆序输出所输入的数{stack s;int i;int n,x;cout<<"please input num int n:";cin>>n;for(i=1;i<=n;i++){cout<<"please input a num:";cin>>x;s.push(x);}while(!s.empty()){s.gettop(x);cout<<x<<" ";s.pop();}cout<<endl;}void Dec_to_Ocx(int n) //十进制转换为八进制{stack s1;int mod,x;while(n!=0){mod=n%8;s1.push(mod);n=n/8;}cout<<"the ocx of the dec is:";while(!s1.empty()){s1.gettop(x);cout<<x;s1.pop();}cout<<endl;}void main(){int n;// read_write();cout<<"please input a dec:";cin>>n;Dec_to_Ocx(n);}队列的应用打印n行杨辉三角实验代码：//queue.hclass queue{public:queue(){count=0;front=rear=0;}bool empty(){return count==0;}bool full(){return count==maxlen-1;}error_code get_front(elementtype &x){if(empty())return underflow;x=data[(front+1)%maxlen];return success;}error_code append(const elementtype x){if(full())return overflow;rear=(rear+1)%maxlen;data[rear]=x;count++;return success;}error_code serve(){if(empty())return underflow;front=(front+1)%maxlen;count--;return success;}private:int count;int front;int rear;int data[maxlen];};//主程序#include<iostream.h>enum error_code{overflow,underflow,success};typedef int elementtype;const int maxlen=20;#include"queue.h"void out_number(int n) //打印前n行的杨辉三角{int s1,s2;int i;int j;int k;queue q;for(i=1;i<=(n-1)*2;i++)cout<<" ";cout<<"1 "<<endl;q.append(1);for(i=2;i<=n;i++){s1=0;for(k=1;k<=(n-i)*2;k++)cout<<" ";for(j=1;j<=i-1;j++){q.get_front(s2);q.serve();cout<<s1+s2<<" ";q.append(s1+s2);s1=s2;}cout<<"1 "<<endl;q.append(1);}}void main(){int n;cout<<"please input n:";cin>>n;out_number(n);}单链表实验实验目的:实验目的（1）理解线性表的链式存储结构。
数据结构课程设计源代码(完整版)
算法与数据结构课程设计报告设计题目：专业班级学生学号指导教师2014年第1学期第一部分：需求分析1、系统名称：航空客运订票系统航空客运订票的业务活动包括：查询航线、客票预定和办理退票等。
要求在TC或VC环境下设计一个航空客运订票系统，以使上述业务可以借助计算机来完成。
2、要求：(1)每条航线所涉及的信息有：终点站名、航班号、飞机号、飞行日期(星期几)、乘员定额、余票量、已经订票的客户名单(包括姓名、订票量)以及等候替补的客户名单(包括姓名、所需票量)。
(2)作为模拟系统，全部数据可以只存放在内存中。
(3)通过此系统可以实现如下功能：①录入功能：可以录入航班情况②查询功能：根据客户提供的终点站名进行查询，可以输出以下信息：航班号、飞机号、星期几飞行和余票量等。
也可以根据航班号，查询飞机某个航线的情况。
③订票功能：根据客户提出的要求(姓名、终点站名、订票数量)查询该航班的余票量情况。
如尚有足够的余票，则为客户办理订票手续；若已满员或余票量少于订票数量，则需要重新询问客户要求，如需要，可登记排队候补。
④退票功能：根据客户提供的情况(姓名、日期、航班号)，为客户办理退票手续，然后查询该航班是否有人排队候补，若有人排队，则为排在第一位的客户办理订票手续。
第二部分：系统设计图样一：设计说明1：添加航班：整个航班的信息保存在一个结构体flight中，采用结构体数组，每一个航班信息包含航班号、起飞时间、起飞城市、降落时间、降落城市、余票数量。
航班信息通过lulu（）函数进行添加。
添加的信息保存在航班flight结构体数组中。
2：查询航班：查询板块分为两个部分，按姓名查找和按站名查找。
按姓名查找：通过所输入的姓名和已定客户的姓名相匹配，匹配成功则查找成功。
按站名查找：通过所输入的起始站名和终点站名进行匹配，匹配成功则查找成功。
3：订票功能：根据用户的姓名和航班号进行订票，如果所查找的航班号的余票满足用户需要的票数，则订票成功，该信息保存在Customer中，才用结构体数组，包含已定客户的姓名、客户ID、订的票数、起飞时间、起飞城市、降落时间、降落城市、航班号。
数据结构三元组c语言源代码
数据结构三元组c语言源代码数据结构三元组C语言源代码在计算机科学领域，数据结构是一种组织和存储数据的方式，它可以让我们更高效地管理和处理数据。
在数据结构中，三元组是一种常用的结构，它由三个元素组成，分别对应于一个事物的不同方面。
在C 语言中，我们可以使用结构体来实现三元组。
首先，我们需要定义一个结构体来表示三元组。
在下面的代码中，我们定义了一个名为`triple`的结构体，它有三个成员变量分别为`a`，`b`和`c`。
```ctypedef struct {int a;double b;char c;} triple;```这个结构体中，`a`表示整型变量，`b`表示双精度浮点型变量，`c`表示字符型变量。
我们可以根据需要更改这些类型，以便适应特定的数据需求。
接下来，我们可以使用三元组结构体来创建存储数据的具体实例。
在下面的代码片段中，我们定义了一个名为`example`的三元组，它的第一，二，三个元素分别为1、3.14和'A'。
```ctriple example = { 1, 3.14, 'A' };```我们还可以定义一个函数来根据用户提供的数据创建一个新的三元组实例。
在下面的代码片段中，我们创建了一个名为`create_triple`的函数，并定义一个名为`new_triple`的三元组变量，它的元素根据用户输入而定。
```ctriple create_triple() {triple new_triple;printf("请输入一个整数：");scanf("%d", &new_triple.a);printf("请输入一个双精度浮点数：");scanf("%lf", &new_triple.b);printf("请输入一个字符：");scanf(" %c", &new_triple.c);return new_triple;}```最后，我们可以在程序中使用定义好的结构体和函数来处理我们的数据。
《数据结构》的全部代码实现C语言
/* c1.h (程序名) */#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h> /* malloc()等*/#include<limits.h> /* INT_MAX等*/#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */#include<stdlib.h> /* atoi() */#include<io.h> /* eof() */#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */#include<process.h> /* exit() *//* 函数结果状态代码*/#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行*/ typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等*/ typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE *//* algo2-1.c 实现算法2.1的程序*/#include"c1.h"typedef int ElemType;#include"c2-1.h"/*c2-1.h 线性表的动态分配顺序存储结构*/#define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量*/#define LISTINCREMENT 2/* 线性表存储空间的分配增量*/typedef struct{ElemType*elem; /* 存储空间基址*/int length; /* 当前长度*/int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */}SqList;#include"bo2-1.c"/* bo2-1.c 顺序表示的线性表(存储结构由c2-1.h定义)的基本操作(12个) */ Status InitList(SqList*L) /* 算法2.3 */{ /* 操作结果：构造一个空的顺序线性表*/(*L).elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));if(!(*L).elem)exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/(*L).length=0; /* 空表长度为0 */(*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量*/return OK;}Status DestroyList(SqList*L){ /* 初始条件：顺序线性表L已存在。
实现图的遍历算法实验报告
实现图的遍历算法实验报告实现图的遍历算法实验报告⼀实验题⽬: 实现图的遍历算法⼆实验要求:2.1:（1）建⽴如图（p126 8.1）所⽰的有向图 G 的邻接矩阵，并输出之（2）由有向图G的邻接矩阵产⽣邻接表，并输出之（3）再由（2）的邻接表产⽣对应的邻接矩阵，并输出之2.2 （1）输出如图8.1所⽰的有向图G从顶点0开始的深度优先遍历序列（递归算法）（2）输出如图8.1所⽰的有向图G从顶点0开始的深度优先遍历序列（⾮递归算法）（3）输出如图8.1所⽰的有向图G从顶点0开始的⼴度优先遍历序列三实验内容:3.1 图的抽象数据类型:ADT Graph{数据对象V：V是具有相同特性的数据元素的集合，称为顶点集。
数据关系R：R={VR}VR={|v,w∈V且P(v,w)，表⽰从v到w的弧，谓词P(v,w)定义了弧的意义或信息}基本操作：CreateGraph( &G, V, VR )初始条件：V是图的顶点集，VR是图中弧的集合。
操作结果：按V和VR的定义构造图G。
DestroyGraph( &G )初始条件：图G存在。
操作结果：销毁图G。
LocateVex( G, u )初始条件：图G存在，u和G中顶点有相同特征。
操作结果：若G中存在顶点u，则返回该顶点在图中位置；否则返回其它信息。
GetVex( G, v )初始条件：图G存在，v是G中某个顶点。
操作结果：返回v的值。
PutVex( &G, v, value )初始条件：图G存在，v是G中某个顶点。
初始条件：图G存在，v是G中某个顶点。
操作结果：返回v的第⼀个邻接顶点。
若顶点在G中没有邻接顶点，则返回“空”。
NextAdjVex( G, v, w )初始条件：图G存在，v是G中某个顶点，w是v的邻接顶点。
操作结果：返回v的（相对于w的）下⼀个邻接顶点。
若w是v 的最后⼀个邻接点，则返回“空”。
InsertVex( &G, v )初始条件：图G存在，v和图中顶点有相同特征。
数据结构-图及其存储结构
for (j=0;j<G.vexnum;+ +j ) adj Info G.arcs[i][j]={∞,NULL}; //Arccell的形式为: for (k=0;k<G.arcnum;+ +i ) { //二维数组存放各边上的信息 scanf(v1,v2,w); i=locatevex(G,v1); j=locatevex(G,v2); //求顶点v1,v2在图中的位置 G.arcs[i][j].adj=w; G.arcs[j][i].adj=w; //无向网的邻接矩阵是对称的 if (IncInfo) Input (*G.arcs[i][j].info); //将弧上的信息存储在指针info
case UDN: return CreateUDN(G);
default : return ERROR; }//CreateGraph
二、存储结构
2.数组表示法前提下图的输入
*以无向网为例,即当用户输入图的类型标志为UDN时,有：
Status CreateUDN(MGraph &G){ scanf(G.vexnum,G.arcnum,IncInfo); //IncInfo 为0时表示各弧
v2 6 5
v1 5 1 5 v3 3 6 4 2 v4
一个连通无向图的生成树是该图的一个连通分量，它 包含有该图的所有n个顶点以及连接这n个顶点的（n-1） 条边。 边或弧上带权值的图称为带权图或网（分为无向网和 有向网）。 一个无向图的所有生成树中，边上的权值之和最小的 生成树称为该图的最小生成树或最小代价生成树。
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实验四图的存储、遍历与应用姓名：班级：学号：日期：一、实验目的：二、实验内容：三、基本思想，原理和算法描述:四、源程序：（1）邻接矩阵的存储：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define INFINITY 10000 //定义最大值无穷大#define MAX_VERTEX_NUM 20 //最大顶点个数typedef int AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM ][MAX_VERTEX_NUM ]; typedef struct{int vexs[MAX_VERTEX_NUM ]; //顶点向量AdjMatrix arcs; //邻接矩阵int vexnum,arcnum; //图的当前顶点数和弧或边数}MGraph;void CreatGragh(MGraph G) //用邻接矩阵构造图{int i,j,k,w;printf("请输入顶点个数和边数:\n");scanf("%d %d",&G.vexnum,&G.arcnum);printf("请按顺序输入顶点中间用‘空格’间隔\n");for(i=0;i<G.vexnum;i++)scanf("%d",&G.vexs[i]); //构造顶点向量for(i=0;i<G.vexnum;i++)for(j=0;j<G.vexnum;j++)G.arcs[i][j]= INFINITY; //初始化邻接矩阵for(k=1;k<=G.arcnum;k++){printf("请输入边的顶点序号和对应的权值中间用‘空格’间隔:\n");scanf("%d %d %d",&i,&j,&w);G.arcs[i][j]=G.arcs[j][i]=w;}}int main(){MGraph G1;CreatGragh(G1);return 0;}(2)图的遍历：#include <stdio.h>#include <string.h>#include<stdlib.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define OVERFLOW -2#define OK 1#define ERROR 0typedef int Status;#define INFINITY 10000 //最大#define MAX_VERTEX_NUM 20 //最大顶点个数typedef int Boolean;typedef char VertexType[20];typedef int VRType;typedef int QElemType;typedef struct QNode{QElemType data;struct QNode *next;} QNode, *QueuePtr;typedef struct{QueuePtr front;QueuePtr rear;} LinkQueue;Status InitQueue(LinkQueue *Q) //初始化队列{(*Q).front=(*Q).rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if (!(*Q).front)exit(OVERFLOW);(*Q).front->next=NULL;return OK;}Status QueueEmpty (LinkQueue Q) //判断队列是否为空{if (Q.front==Q.rear)return TRUE;elsereturn FALSE;}Status EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e) // 入队列{QueuePtr p;p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if (!p)exit(OVERFLOW);p->data=e; p->next=NULL;(*Q).rear->next=p;(*Q).rear=p;return OK;}Status DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e) //出队列{QueuePtr p;if ((*Q).front==(*Q).rear)return ERROR;p=(*Q).front->next;*e=p->data;(*Q).front->next=p->next;if ((*Q).rear==p)(*Q).rear=(*Q).front;free(p);return OK;}typedef struct ArcCell{VRType adj;} ArcCell, AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct{VertexType vexs[MAX_VERTEX_NUM];AdjMatrix arcs;int vexnum,arcnum;} MGraph;void CreateGraph(MGraph *G) //建立无向图的邻接矩阵{int i,j,k;VertexType v1,v2;printf("输入顶点数和边数中间用','隔开:");scanf("%d,%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum);printf("输入%d 顶点:",(*G).vexnum);for(i=0;i<(*G).vexnum;i++){scanf("%s",(*G).vexs[i]); }//printf("vexs list\n");// for(i=0;i<G->vexnum;i++)// puts(G->vexs[i]);for(i=0;i<(*G).vexnum;i++)for(j=0;j<(*G).vexnum;j++)(*G).arcs[i][j].adj=0;printf("\n输入%d 条边，分别输入两顶点，中间用空格隔开\n",(*G).arcnum);printf("输入一条后按'ENTER'后输入下一条边:\n");for(k=0;k<(*G).arcnum;k++){scanf("%s%s",v1,v2);i=LocateVex(*G,v1);j=LocateVex(*G,v2);(*G).arcs[i][j].adj=1;(*G).arcs[j][i]=(*G).arcs[i][j];}}int LocateVex(MGraph G,VertexType v)// 顶点在顶点向量中的定位{int i;for(i=0;i<G.vexnum;i++)if (strcmp(v,G.vexs[i])==0) break;return i;}int FirstAdjVex(MGraph G,int v) //查找第1个邻接点{int j,p=-1;for(j=0;j<G.vexnum;j++)if (G.arcs[v][j].adj==1) {p=j; break;}return p;}int NextAdjVex(MGraph G,int v,int w) //查找下一个邻接点{int j,p=-1;for(j=w+1;j<G.vexnum;j++)if (G.arcs[v][j].adj==1){p=j; break;}return p;}Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; //深度遍历void Dfs(MGraph G, int v){int w;visited[v]=TRUE;printf("%s",G.vexs[v]);for(w=FirstAdjVex(G,v); w>=0; w=NextAdjVex(G,v,w))if(!visited[w]) Dfs(G,w);}void DFSTraverse(MGraph G){int v;for (v=0; v<G.vexnum; v++)visited[v]=FALSE;for(v=0; v<G.vexnum; v++)if (!visited[v])Dfs(G,v);}void BFSTraverse(MGraph G) //广度遍历{int v,u,w;LinkQueue Q;for(v=0; v<G.vexnum; v++)visited[v]=FALSE;InitQueue(&Q);for(v=0; v<G.vexnum; v++)if (!visited[v]){visited[v]=TRUE;printf("%s",G.vexs[v]);EnQueue(&Q,v);while(!QueueEmpty(Q)){DeQueue(&Q,&u);for(w=FirstAdjVex(G,u); w>=0; w=NextAdjVex(G,u,w))if (!visited[w]) {visited[w]=TRUE;printf("%s",G.vexs[w]);EnQueue(&Q,w);}}}}int main(){int w;MGraph G;CreateGraph(&G);printf("\n深度遍历:");DFSTraverse(G);printf("\n");printf("\n广度遍历:");BFSTraverse(G);printf("\n");return 0;}五、运行结果分析：图1:邻接矩阵的存储六、实验总结：。