数据结构实验六 图

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数据结构实验———图实验报告

数据结构实验———图实验报告

数据结构实验报告目的要求1.掌握图的存储思想及其存储实现..2.掌握图的深度、广度优先遍历算法思想及其程序实现..3.掌握图的常见应用算法的思想及其程序实现..实验内容1.键盘输入数据;建立一个有向图的邻接表..2.输出该邻接表..3.在有向图的邻接表的基础上计算各顶点的度;并输出..4.以有向图的邻接表为基础实现输出它的拓扑排序序列..5.采用邻接表存储实现无向图的深度优先递归遍历..6.采用邻接表存储实现无向图的广度优先遍历..7.在主函数中设计一个简单的菜单;分别调试上述算法..源程序:主程序的头文件:队列#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int QElemType;typedef struct QNode{ //队的操作QElemType data;struct QNode *next;}QNode;*QueuePtr;typedef struct {QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;void InitQueueLinkQueue &Q{ //初始化队列Q.front =Q.rear =QueuePtrmallocsizeofQNode;ifQ.front exitOVERFLOW; //存储分配失败Q.front ->next =NULL;}int EnQueueLinkQueue &Q;QElemType e //插入元素e为Q的新的队尾元素{QueuePtr p;p=QueuePtrmallocsizeofQNode;ifp exitOVERFLOW;p->data=e;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear =p;return OK;}int DeQueueLinkQueue &Q;QElemType &e //删除Q的队头元素;用e返回其值{ ifQ.front ==Q.rear return ERROR;QueuePtr p;p=Q.front ->next;e=p->data;Q.front->next=p->next ;ifQ.rear==p Q.rear =Q.front ;freep;return OK;}主程序:#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include"duilie.h"#define TRUE 1#define FALSE 0#define Status int#define MAX_VERTEX_NUM 8 /*顶点最大个数*/#define VertexType char /*顶点元素类型*/enum BOOlean {False;True};BOOlean visitedMAX_VERTEX_NUM; //全局变量——访问标志数组typedef struct ArcNode{int adjvex;struct ArcNode *nextarc;int weight; /*边的权*/}ArcNode; /*表结点*/typedef struct VNode{ int degree;indegree;/*顶点的度;入度*/V ertexType data;ArcNode *firstarc;}VNode/*头结点*/;AdjListMAX_VERTEX_NUM;typedef struct{ AdjList vertices;int vexnum;arcnum;/*顶点的实际数;边的实际数*/}ALGraph;//建立图的邻接表void creat_linkALGraph *G{ int i;j;ArcNode *s;printf"请依次输入顶点数、边数:";scanf"%d%d";&G->vexnum;&G->arcnum;for i=0;i<G->vexnum;i++{ G->verticesi.data='A'+i;G->verticesi.firstarc=NULL;}for i=0;i<G->vexnum;{ printf"请输入顶点的数组坐标若退出;请输入-1:";scanf"%d";&i;ifi==-1 break;printf"请输入顶点所指向下一个顶点的数组坐标:";scanf"%d";&j;s=ArcNode *mallocsizeofArcNode;s->adjvex=j;s->nextarc=G->verticesi.firstarc;G->verticesi.firstarc=s;}}// 输出邻接表void visitALGraph G{ int i;ArcNode *p;printf"%4s%6s%18s\n";"NO";"data";"adjvexs of arcs";for i=0;i<G.vexnum;i++{printf"%4d%5c ";i;G.verticesi.data;forp=G.verticesi.firstarc;p;p=p->nextarcprintf"%3d";p->adjvex;printf"\n";}}// 计算各顶点的度及入度void cacuALGraph *G{ArcNode *p;int i;for i=0;i<G->vexnum;i++{G->verticesi.degree=0;G->verticesi.indegree=0;}//度与初度初始化为零for i=0;i<G->vexnum;i++forp=G->verticesi.firstarc;p;p=p->nextarc{G->verticesi.degree++;G->verticesp->adjvex.degree++;G->verticesp->adjvex.indegree++;}}void print_degreeALGraph G{int i;printf"\n Nom data degree indegree\n";for i=0;i<G.vexnum;i++printf"\n%4d%5c%7d%8d";i;G.verticesi.data;G.verticesi.degree;G.verticesi.indegree;printf"\n";}// 拓扑排序Status TopologiSortALGraph G{int i;count;top=0;stack50;ArcNode *p;cacu&G;print_degreeG;printf"\nTopologiSort is \n";fori=0;i<G.vexnum;i++ifG.verticesi.indegree stacktop++=i;count=0;whiletop=0{i=stack--top;if count==0 printf"%c";G.verticesi.data;else printf"-->%c";G.verticesi.data;count++;forp=G.verticesi.firstarc;p;p=p->nextarcif --G.verticesp->adjvex.indegreestacktop++=p->adjvex;}if count<G.vexnumreturnFALSE; else returnTRUE;}//在图G中寻找第v个顶点的第一个邻接顶点int FirstAdjVexALGraph G;int v{ifG.verticesv.firstarc return 0;else returnG.verticesv.firstarc->adjvex;}//在图G中寻找第v个顶点的相对于u的下一个邻接顶点int NextAdjVexALGraph G;int v;int u{ArcNode *p;p=G.verticesv.firstarc;whilep->adjvex=u p=p->nextarc; //在顶点v的弧链中找到顶点u ifp->nextarc==NULL return 0; //若已是最后一个顶点;返回0else returnp->nextarc->adjvex; //返回下一个邻接顶点的序号}//采用邻接表存储实现无向图的深度优先递归遍历void DFSALGraph G;int i{ int w;visitedi=True; //访问第i个顶点printf"%d->";i;forw=FirstAdjVexG;i;w;w=NextAdjVexG;i;wifvisitedw DFSG;w; //对尚未访问的邻接顶点w调用DFS}void DFSTraverseALGraph G{ int i;printf"DFSTraverse:";fori=0;i<G.vexnum;i++ visitedi=False; //访问标志数组初始化fori=0;i<G.vexnum;i++ifvisitedi DFSG;i; //对尚未访问的顶点调用DFS}//按广度优先非递归的遍历图G;使用辅助队列Q和访问标志数组visited void BFSTraverseALGraph G{int i;u;w;LinkQueue Q;printf"BFSTreverse:";fori=0;i<G.vexnum;i++ visitedi=False; //访问标志数组初始化InitQueueQ; //初始化队列fori=0;i<G.vexnum;i++ifvisitedi{visitedi=True; //访问顶点iprintf"%d->";i;EnQueueQ;i; //将序号i入队列whileQ.front ==Q.rear //若队列不空;继续{DeQueueQ;u; //将队头元素出队列并置为uforw=FirstAdjVexG;u;w;w=NextAdjV exG;u;wifvisitedw //对u的尚未访问的邻接顶点w进行访问并入队列{ visitedw=True;printf"%d->";w;EnQueueQ;w;}}}}void main{ALGraph G;int select;printf" 图的有关操作实验\n ";do{printf"\n1 创建一个有向图的邻接表 2 输出该邻接表\n";printf"3.输出该有向图的度和入度 4.输出该有向图拓扑排序序列\n";printf"5.创建一个无向图的邻接表 6.深度优先递归遍历该无向图\n";printf"7.广度优先遍历该无向图0.退出\n";printf"请输入选择:";scanf"%d";&select;switchselect{case 1:printf"\n创建一个有向图的邻接表:\n";creat_link&G;break;case 2:printf"\n输出该邻接表:\n";visitG;break;case 3:printf"\n输出该有向图的度和入度:\n";cacu&G;print_degreeG;break;case 4:printf"\n输出该有向图拓扑排序序列:\n";ifTopologiSortGprintf"Toposort is not success";break;case 5:printf"\n创建一个无向图的邻接表: \n";creat_link&G;break;case 6:printf"\n深度优先递归遍历该无向图: \n";DFSTraverseG;break;case 7:printf"\n广度优先遍历该无向图:\n";BFSTraverseG;break;case 0:break;default:printf"输入选项错误重新输入\n";}}whileselect;}运行结果截图:1.主菜单界面:2.创建一个有向图的领接表3.输出该邻接表4. 在有向图的邻接表的基础上计算各顶点的度;并输出..5. 输出它的拓扑排序序列6. 输出所建无向图的邻接表7. 深度优先递归遍历该无向图8. 广度优先遍历该无向图说明:本实验用的有向图是课本182页图7.28;无向图为课本168页图a实验总结这次的图的操作实验;与树的操作类似;但又比树复杂;包含更多的存储结构和遍历方法的操作;而且图的遍历需要沿着弧进行;以便输出弧上的信息..本实验中图的遍历采用邻接表的存储结构;在输入图的信息时;首先要画出图的邻接表信息..图有两种遍历的形式;一种为深度优先搜索;另一种为广度优先搜索..由于能力有限;没能实现图的深度非递归优先搜索;而是实现了图的深度递归优先搜索..本实验基本完成了图的操作;也学到了很多关于图的知识和算法..。

实验六 图的基本操作

实验六 图的基本操作

南京信息工程大学实验(实习)报告图的基本操作一、实验目的1、熟悉图的存储结构2、掌握图的基本操作二、实验准备1、奔腾2计算机或以上机型2、Microsoft Visual C++ 6.0三、实验内容1、建立一张图2、实现深度优先搜索、广度优先搜索遍历四、实验代码#include<stdio.h>#include<conio.h>#include<stdlib.h>typedef struct ArcNode{int adjVex;struct ArcNode *nextArc;}ArcNode;typedef struct VNode{int data;ArcNode *firstArc;}VNode;//创建一张图void CreatGraphic();//深度优先搜索遍历void DFSTraverse(int searchNode);//广度优先搜索遍历void BFSTraverse(int searchNode);//访问标志置零void ClearVisited();void Bound(char ch, int num);//邻接表VNode *adjList;//访问标记数组short *visited;//循环队列, 用于广度优先搜索遍历函数中int *queue;//图的结点数int graphicNode;//用于判断是否创建了图bool creatGraphic;int main(void){char choice;int searchNode;creatGraphic = false;while (true){if (!creatGraphic){system("CLS");printf(" 图的操作\n");Bound('-', 15);printf(" 1. 创建一张图\n");printf(" 0. 退出程序\n");Bound('-', 15);printf(" 请选择: ");fflush(stdin);choice = getchar();switch (choice){case '1':CreatGraphic();break;case '0':printf("\n");system("PAUSE");return 0;default:printf("\n 输入错误, 按任意键后重新输入!");getch();break;}}else{system("CLS");printf(" 图的操作\n");Bound('-', 20);printf(" 1. 深度优先搜索遍历\n");printf(" 2. 广度优先搜索遍历\n");printf(" 0. 退出程序\n");Bound('-', 20);printf(" 请选择: ");fflush(stdin);choice = getchar();switch (choice){case '1':ClearVisited();Lable1:printf("\n 请输入起始搜索的结点序号: ");fflush(stdin);scanf("%d", &searchNode);if (searchNode>=1 && searchNode <=graphicNode){printf(" 深度优先搜索遍历为: ");DFSTraverse(searchNode);}else{printf(" 序号输入错误, 按任意键后重新输入! \n");getch();goto Lable1;}printf("\n\n");system("PAUSE");break;case '2':ClearVisited();Lable2:printf("\n 请输入起始搜索的结点序号: ");scanf("%d", &searchNode);if (searchNode>=1 && searchNode <=graphicNode){printf(" 广度优先搜索遍历为: ");BFSTraverse(searchNode);}else{printf(" 序号输入错误, 按任意键后重新输入! \n");getch();goto Lable2;}printf("\n\n");system("PAUSE");break;case '0':printf("\n");system("PAUSE");return 0;default:printf("\n 输入错误, 按任意键后重新输入!");getch();break;}}}}void CreatGraphic(){int number;int localNode, linkNode;ArcNode *tempNode;Flag:printf("\n 请输入图的顶点数: ");fflush(stdin);scanf("%d", &graphicNode);if (graphicNode <= 0){printf(" 输入错误, 按任意键后重新输入!\n");getch();goto Flag;}if ((adjList=(VNode *)malloc(sizeof(VNode)*graphicNode)) == NULL){printf(" 内存空间不足, 无法创建图!\n");system("PAUSE");exit(0);}if ((visited=(short *)malloc(sizeof(short)*graphicNode)) == NULL){printf(" 内存空间不足, 无法创建访问记录表!\n");system("PAUSE");exit(0);}if ((queue=(int *)malloc(sizeof(int)*graphicNode)) == NULL){printf(" 内存空间不足, 无法创建队列!\n");system("PAUSE");exit(0);}for (number=0; number<graphicNode; ++number){adjList[number].data = number + 1;adjList[number].firstArc = NULL;}printf("\n 请输入所要创建的图中所有相关联的顶点, 格式( 图中一顶点与此顶点相关联的顶点)\n");do{printf(" 请输入( 注意: 输入0 0 结束输入): ");fflush(stdin);scanf("%d %d", &localNode, &linkNode);if (localNode>=1 && localNode<=graphicNode && linkNode>=1 && linkNode<=graphicNode){if ((tempNode = (ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode))) == NULL){printf(" 内存不足, 无法创建图!\n");exit(0);}tempNode->adjVex = linkNode;tempNode->nextArc = adjList[localNode - 1].firstArc;adjList[localNode - 1].firstArc = tempNode;}else{creatGraphic = true;return;}}while(true);}void DFSTraverse(int searchNode){ArcNode *tempNode;visited[searchNode - 1] = 1;printf("%d ", searchNode);tempNode = adjList[searchNode - 1].firstArc;while (tempNode != NULL){if (visited[tempNode->adjVex - 1] == 0){DFSTraverse(tempNode->adjVex);}tempNode = tempNode->nextArc;}}void BFSTraverse(int searchNode){ArcNode *tempNode;int nodeNum;int front = 0, rear = 0;printf("%d ", searchNode);visited[searchNode - 1] = 1;rear = (rear + 1) % graphicNode;queue[rear] = searchNode;while (front != rear){front = (front + 1) % graphicNode;nodeNum = queue[front];tempNode = adjList[nodeNum - 1].firstArc;while (tempNode != NULL){if (visited[tempNode->adjVex - 1] == 0){visited[tempNode->adjVex - 1] = 1;printf("%d ", tempNode->adjVex);rear = (rear + 1) % graphicNode;queue[rear] = tempNode->adjVex;}tempNode = tempNode->nextArc;}}}void ClearVisited(){int cnt;for (cnt=0; cnt<graphicNode; ++cnt){visited[cnt] = 0;}}void Bound(char ch, int num){while (num--){putchar(ch);}putchar('\n');}(本次实验中所用图示意图)(图1:按格式创建图)1876 5 4 3 2(图2:深度优先搜索遍历)(图3:广度优先搜索遍历)五、实验总结…。

数据结构-实验6图的存储和遍历

数据结构-实验6图的存储和遍历

实验6.1实现图的存储和遍历一,实验目的掌握图的邻接矩阵和邻接表存储以及图的邻接矩阵存储的递归遍历。

二,实验内容6.1实现图的邻接矩阵和邻接表存储编写一个程序,实现图的相关运算,并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能:(1)建立如教材图7.9所示的有向图G的邻接矩阵,并输出。

(2)由有向图G的邻接矩阵产生邻接表,并输出。

(3)再由(2)的邻接表产生对应的邻接矩阵,并输出。

6.2 实现图的遍历算法(4)在图G的邻接矩阵存储表示基础上,输出从顶点V1开始的深度优先遍历序列(递归算法)。

(5)利用非递归算法重解任务(4)。

(6)在图G的邻接表存储表示基础上,输出从顶点V1开始的广度优先遍历序列。

三,源代码及结果截图#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<iostream.h>#include<malloc.h>#define MAX_VERTEX_NUM 20typedef char VRType;typedef int InfoType; // 存放网的权值typedef char VertexType; // 字符串类型typedef enum{DG,DN,AG,AN}GraphKind; // {有向图,有向网,无向图,无向网}/*建立有向图的邻接矩阵*/typedef struct ArcCell{VRType adj;//VRType是顶点关系类型,对无权图用1或0表示是否相邻;对带权图则为权值类型InfoType *info; //该弧相关信息的指针(可无)}ArcCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];typedef struct{VertexType 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数GraphKind kind;//图的种类标志}MGraph;/* 顶点在顶点向量中的定位*/int LocateVex(MGraph &M,VRType v1){int i;for(i=0;i<M.vexnum;i++)if(v1==M.vexs[i])return i;return -1;}void CreateGraph(MGraph &M)//建立有向图的邻接矩阵{int i,j,k,w;VRType v1,v2;M.kind=DN;printf("构造有向网:\n");printf("\n输入图的顶点数和边数(以空格作为间隔):");scanf("%d%d",&M.vexnum,&M.arcnum);printf("输入%d个顶点的值(字符):",M.vexnum);getchar();for(i=0;i<M.vexnum;i++) //输入顶点向量{scanf("%c",&M.vexs[i]);}printf("建立邻接矩阵:\n");for(i=0;i<M.vexnum;i++)for(j=0;j<M.vexnum;j++){M.arcs[i][j].adj=0;M.arcs[i][j].info=NULL;}printf("请顺序输入每条弧(边)的权值、弧尾和弧头(以空格作为间隔):\n");for(k=0;k<M.arcnum;++k)// 构造表结点链表{cin>>w>>v1>>v2;i=LocateVex(M,v1);j=LocateVex(M,v2);M.arcs[i][j].adj=w;}}//按邻接矩阵方式输出有向图void PrintGraph(MGraph M){int i,j;printf("\n输出邻接矩阵:\n");for(i=0; i<M.vexnum; i++){printf("%10c",M.vexs[i]);for(j=0; j<M.vexnum; j++)printf("%2d",M.arcs[i][j].adj);printf("\n");}}// 图的邻接表存储表示typedef struct ArcNode{int adjvex; // 该弧所指向的顶点的位置struct ArcNode *nextarc; // 指向下一条弧的指针InfoType *info; // 网的权值指针)}ArcNode; // 表结点typedef struct VNode{VertexType data; // 顶点信息ArcNode *firstarc; // 第一个表结点的地址,指向第一条依附该顶点的弧的指针}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];// 头结点typedef struct{AdjList vertices;int vexnum,arcnum; // 图的当前顶点数和弧数int kind; // 图的种类标志}ALGraph;void CreateMGtoDN(ALGraph &G,MGraph &M){//由有向图M的邻接矩阵产生邻接表int i,j;ArcNode *p;G.kind=M.kind;G.vexnum=M.vexnum;G.arcnum=M.arcnum;for(i=0;i<G.vexnum;++i){//构造表头向量G.vertices[i].data=M.vexs[i];G.vertices[i].firstarc=NULL;//初始化指针}for(i=0;i<G.vexnum;++i)for(j=0;j<G.vexnum;++j)if(M.arcs[i][j].adj){p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));p->adjvex=j;p->nextarc=G.vertices[i].firstarc;p->info=M.arcs[i][j].info;G.vertices[i].firstarc=p;}}void CreateDNtoMG(MGraph &M,ALGraph &G){ //由邻接表产生对应的邻接矩阵int i,j;ArcNode *p;M.kind=GraphKind(G.kind);M.vexnum=G.vexnum;M.arcnum=G.arcnum;for(i=0;i<M.vexnum;++i)M.vexs[i]=G.vertices[i].data;for(i=0;i<M.vexnum;++i){p=G.vertices[i].firstarc;while(p){M.arcs[i][p->adjvex].adj=1;p=p->nextarc;}//whilefor(j=0;j<M.vexnum;++j)if(M.arcs[i][j].adj!=1)M.arcs[i][j].adj=0;}//for}//输出邻接表void PrintDN(ALGraph G){int i;ArcNode *p;printf("\n输出邻接表:\n");printf("顶点:\n");for(i=0;i<G.vexnum;++i)printf("%2c",G.vertices[i].data);printf("\n弧:\n");for(i=0;i<G.vexnum;++i){p=G.vertices[i].firstarc;while(p){printf("%c→%c(%d)\t",G.vertices[i].data,G.vertices[p->adjvex].data,p->info);p=p->nextarc;}printf("\n");}//for}int visited[MAX_VERTEX_NUM]; // 访问标志数组(全局量)void(*VisitFunc)(char* v); // 函数变量(全局量)// 从第v个顶点出发递归地深度优先遍历图G。

数据结构实验六 图的应用及其实现

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。

数据结构实验六 图

数据结构实验六 图

实验六图一、实验目的1、掌握图的基本存储方法和相关术语2、掌握图的两种搜索路径的遍历方法3、理解最小生成树的有关概念及普里姆(Prim)和克鲁斯卡尔算法4、掌握图的有关应用二、实验要求1、认真阅读程序。

2、上机调试,并运行程序。

3、保存和截图程序的运行结果,并结合程序进行分析。

三、实验内容和基本原理1、实验6.1 建立无向图的邻接矩阵存并输出给出一个无向图,求它的邻接矩阵(见参考程序1):2、实验6.2 建立图的邻接存储并在此基础上实现图的深度优先遍历和广度优先遍历#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAX 20typedef int VexType;typedef VexType Mgraph[MAX][MAX];void creat_mg(Mgraph G);void output_mg(Mgraph G);Mgraph G1;int n,e,v0;void main(){creat_mg(G1);output_mg(G1);}void creat_mg(Mgraph G){int i,j,k;printf("\n 请输入无向图的顶点数和边数,如: 6,5:");scanf("%d,%d",&n,&e);for(i=1;i<=n;i++)for(j=1;j<=n;j++)G[i][j]=0;for(k=1;k<=e;k++){printf("\n请输入每条边的两个顶点编号,如:2,5 :");scanf("%d,%d",&i,&j);G[i][j]=1;G[j][i]=1;}}void output_mg(Mgraph G){int i,j;for(i=1;i<n;i++){printf("\n");for(j=1;j<=n;j++)printf("%5d",G[i][j]);}printf("\n");}#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAX 20typedef int VexType;typedef struct Vnode{VexType data;struct Vnode *next;}Vnode;typedef Vnode Lgraph[MAX];typedef struct{int V[MAX];int front;int rear;}Queue;void creat_L(Lgraph G);void output_L(Lgraph G);void dfsL(Lgraph G,int v);Lgraph Ga;int n,e,visited[MAX];void main(){int v1,i;for(i=0;i<MAX;i++)visited[i]=0;creat_L(Ga);output_L(Ga);printf("\n请输入深度优先遍历的出发点:");scanf("%d",&v1);printf("\n深度优先遍历的结果为:");dfsL(Ga,v1);for(i=0;i<MAX;i++)visited[i]=0;printf("\n请输入广度优先遍历的出发点:");scanf("%d",&v1);printf("\n广度优先遍历的结果为:");dfsL(Ga,v1);}void creat_L(Lgraph G){Vnode *p,*q;int i,j,k;printf("\n请输入图的顶点数和边数:");scanf("%d,%d",&n,&e);for(i=1;i<=n;i++){G[i].data=i;G[i].next=NULL;}for(k=1;k<=e;k++){printf("请输入每条边的关联顶点编号:");scanf("%d,%d",&i,&j);p=(Vnode *)malloc(sizeof(Vnode));p->data=i;p->next=G[j].next;G[j].next=p;q=(Vnode *)malloc(sizeof(Vnode));q->data=j;q->next=G[i].next;G[i].next=q;}}void output_L(Lgraph G){int i;Vnode *p;for(i=1;i<=n;i++){printf("\n与[%d]关联的顶点有:",i);p=G[i].next;while(p!=NULL){printf("%5d",p->data);p=p->next;}}}void initqueue(Queue *q){q->front=-1;q->rear=-1;}int quempty(Queue *q){if(q->front==q->rear){return 1;}else{return 0;}}void enqueue(Queue *q,int e){if((q->rear+1)%MAX==q->front)printf("队列满!\n");else{q->rear=(q->rear+1)%MAX;q->V[q->rear]=e;}}int dequeue(Queue *q){int t;if(q->front==q->rear){printf("队列空!\n");return 0;}else{q->front=(q->front+1)%MAX;t=q->V[q->front];return t;}}void dfsL(Lgraph G,int v){Vnode *p;printf("%d->",G[v].data);visited[v]=1;p=G[v].next;while(p){v=p->data;if(visited[v]==0)dfsL(G,v);p=p->next;}}void bfsL(Lgraph g,int v){int x;Vnode *p;Queue *q=(Queue *)malloc(sizeof(Queue));initqueue(q);printf("\n %d->",g[v].data);visited[v]=1;enqueue(q,v);while(!quempty(q)){x=dequeue(q);p=g[x].next;while(p){v=p->data;if(visited[v]==0){printf("%d->",g[v].data);visited[v]=1;enqueue(q,v);}p=p->next;}}printf("\n");}四、实验验证与练习1、在N条边的无向图的邻接表存储中,边表中结点的总数为()。

实验六 图及其应用

实验六 图及其应用

实验六图及其应用数据结构实验六图及其应用1、实验目的? 熟练掌握图的两种存储结构(邻接矩阵和邻接表)的表示方法 ? 掌握图的基本运算及应用? 加深对图的理解,逐步培养解决实际问题的编程能力2、实验内容:采用邻接表或邻接矩阵方式存储图,实现图的深度遍历和广度遍历;用广度优先搜索方法找出从一顶点到另一顶点边数最少的路径。

1.问题描述:利用邻接表存储结构,设计一种图(有向或无向),并能够对其进行如下操作:1) 创建一个可以随机确定结点数和弧(有向或无向)数的图; 2) 根据图结点的序号,得到该结点的值;3) 根据图结点的位置的第一个邻接顶点的序号,以及下一个邻接顶点的序号;4) 实现从第v 个顶点出发对图进行深度优先递归遍历; 5) 实现对图作深度优先遍历;6) 实现对图进行广度优先非递归遍历; 编写主程序,实现对各不同的算法调用。

2.实现要求:(以邻接表存储形式为例)编写图的基本操作函数::对图的各项操作一定要编写成为C(C++)语言函数,组合成模块化的形式,每个算法的实现要从时间复杂度和空间复杂度上进行评价。

1)“建立图的邻接表算法”:CreateGraph(ALGraph *G) 操作结果:采用邻接表存储结构,构造没有相关信息的图G2)“邻接表表示的图的递归深度优先遍历算法”:DFSTraverse(ALGraphG,void(*Visit)(char*)) 初始条件:图G 已经存在;操作结果:返回图的按深度遍历的结果。

3)“邻接表表示的图的广度优先遍历算法”: BFSTraverse(ALGraphG,void(*Visit)(char*)) 初始条件:图G 已经存在;操作结果:返回图的按广度遍历的结果。

4)“邻接表从某个结点开始的广度优先遍历算法”:BFS(ALGraph G, int v)初始条件:图G 已经存在;操作结果:返回图从某个结点开始的按广度遍历的结果。

分析: 修改输入数据,预期输出并验证输出的结果,加深对有关算法的理解。

数据结构实验报告图

数据结构实验报告图

数据结构实验报告图数据结构实验报告图问题描述:;四则运算表达式求值,将四则运算表达式用中缀表达式;一、需求分析:;1、本程序是利用二叉树后序遍历来实现表达式的转换;2、输入输出格式:;输入格式:在字符界面上输入一个中缀表达式,回车表;请输入表达式:;输入一个中缀表达式;输出格式:如果该中缀表达式正确,那么在字符界面上;式,其中后缀表达式中两相邻操作数之间利用空格隔开;果不正确,在字符界面上输出问题描述:四则运算表达式求值,将四则运算表达式用中缀表达式,然后转换为后缀表达式,并计算结果。

一、需求分析:1、本程序是利用二叉树后序遍历来实现表达式的转换,同时可以使用实验三的结果来求解后缀表达式的值。

2、输入输出格式:输入格式:在字符界面上输入一个中缀表达式,回车表示结束。

请输入表达式:输入一个中缀表达式输出格式:如果该中缀表达式正确,那么在字符界面上输出其后缀表达式,其中后缀表达式中两相邻操作数之间利用空格隔开;如果不正确,在字符界面上输出表达式错误提示。

逆波兰表达式为:3、测试用例输入:21+23*(12-6)输出:21 23 12 6 -*+ 输出逆波兰表达式运算结果为:输出运算后的结果二、概要设计:抽象数据类型二叉树类BiTree算法的基本思想根据题目要求,利用栈计算,和二叉树存储,来计算表达式该算法的基本思想是:先利用栈进行计算,然后用二叉树进行存储,和实验三算法一样来计算逆波兰表达式的值程序的流程程序由三个模块组成:(1) 输入模块:输入一个运算式(2) 计算模块:利用栈进行表达式的计算,二叉树来存储。

(3 ) 输出模块:屏幕上显示出后缀表达式和运算结果。

三、详细设计物理数据类型程序含有两个类,其中栈不再赘述,另一个类为二叉树class BiTree包含私有成员struct BiTreeNode,根节点BiTreeNode *T;索引index; int number_of_point 优先级比较函数compare(char a,char b);生成树的函数void InorderCreate(BiTreeNode *&T,char str,int start,int end);判断数字函数bool IsNumber(char a);求值函数double Operate(BiTreeNode *T);还有显示后缀表达式的函数void display(BiTreeNode *T) ;而公有成员函数则是对私有函数的重载,为方便使用,因为函数中普遍使用了递归的算法。

数据结构实验六 图结构及其应用

数据结构实验六 图结构及其应用

实验七图结构及其应用一、实验目的1.掌握图类的邻接矩阵存储结构的实现;2.掌握图的基本操作,包括图的建立、广度优先遍历和深度优先遍历算法;3.掌握求最短路径的Dijkastra算法。

二、实验要求1.复习课本中第7章关于图的相关知识内容;2.用C++语言完成算法和程序设计并且调试通过;三、实验题目与要求1.图的遍历详细描述:利用以提供的源程序素材,实现对不多于30个结点的图的建立以及广度优先和深度优先遍历算法。

具体功能要求:从键盘中输入网中顶点的个数,以及顶点的数据值,并以顶点的输入次序作为顶点的编号输入顶点与顶点之间的邻接边的权值(注:若为无向图,则每条边可由两条方向相反的有向边构成);若无边相连则已设定的权值最大值MaxWeight=1000代替。

利用顶点与边的信息建立网的邻接矩阵,并第一个输入的顶点为原点对网进行深度优先和广度优先遍历,并输入遍历的顶点序列。

例:如下图7-1图所示,则输入为:6ABCDEF18A B 34A E 12B A 34B C 46B F 19C B 46C D 17C F 25D C 17D E 38D F 25E A 12E D 38E F 26F B 19F D 25F C 25F E 26图7-1 网的图示表示在提供的程序模板中,完成以下函数,实现上述功能;(1)DFSTraverse (MGraph G)功能描述:对网进行深度优先遍历,网可以非连通(2)BFSTraverse (MGraph G)功能描述:对网进行广度优先遍历,网可以非连通2.最短路径求解详细描述:在第一题的基础上,Dijkastra算法求解从第A个顶点到其余各个顶点的最短路径的所经过的顶点以及路径的长度。

例:如图7-1所示,则该求出顶点A到其余个顶点的最短路径所经过的顶点,以及路径的长度;输出如下所示:A->B: A B 34A->C: A E F C 63A->D: A E D 50A->E: A E 12A->F: A E F 38在提供的程序模板中,完成以下函数,实现上述功能;void dijkstra(MGraph G, int vs )3.验证练习先对下图7-2和7-3进行深度和广度优先遍历,并求出以A作为源点求最短路径的结果。

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实验六图
一、实验目的
1、掌握图的基本存储方法和相关术语
2、掌握图的两种搜索路径的遍历方法
3、理解最小生成树的有关概念及普里姆(Prim)和克鲁斯卡尔算法
4、掌握图的有关应用
二、实验要求
1、认真阅读程序。

2、上机调试,并运行程序。

3、保存和截图程序的运行结果,并结合程序进行分析。

三、实验内容和基本原理
1、实验6.1 建立无向图的邻接矩阵存并输出
给出一个无向图,求它的邻接矩阵(见参考程序1):
2、实验6.2 建立图的邻接存储并在此基础上实现图的深度优先遍历和广度优先遍历
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 20
typedef int VexType;
typedef VexType Mgraph[MAX][MAX];
void creat_mg(Mgraph G);
void output_mg(Mgraph G);
Mgraph G1;
int n,e,v0;
void main()
{
creat_mg(G1);
output_mg(G1);
}
void creat_mg(Mgraph G)
{
int i,j,k;
printf("\n 请输入无向图的顶点数和边数,如: 6,5:");
scanf("%d,%d",&n,&e);
for(i=1;i<=n;i++)
for(j=1;j<=n;j++)
G[i][j]=0;
for(k=1;k<=e;k++)
{
printf("\n请输入每条边的两个顶点编号,如:2,5 :");
scanf("%d,%d",&i,&j);
G[i][j]=1;
G[j][i]=1;
}
}
void output_mg(Mgraph G)
{
int i,j;
for(i=1;i<n;i++)
{
printf("\n");
for(j=1;j<=n;j++)
printf("%5d",G[i][j]);
}
printf("\n");
}
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 20
typedef int VexType;
typedef struct Vnode
{
VexType data;
struct Vnode *next;
}Vnode;
typedef Vnode Lgraph[MAX];
typedef struct
{
int V[MAX];
int front;
int rear;
}Queue;
void creat_L(Lgraph G);
void output_L(Lgraph G);
void dfsL(Lgraph G,int v);
Lgraph Ga;
int n,e,visited[MAX];
void main()
{
int v1,i;
for(i=0;i<MAX;i++)
visited[i]=0;
creat_L(Ga);
output_L(Ga);
printf("\n请输入深度优先遍历的出发点:");
scanf("%d",&v1);
printf("\n深度优先遍历的结果为:");
dfsL(Ga,v1);
for(i=0;i<MAX;i++)
visited[i]=0;
printf("\n请输入广度优先遍历的出发点:");
scanf("%d",&v1);
printf("\n广度优先遍历的结果为:");
dfsL(Ga,v1);
}
void creat_L(Lgraph G)
{
Vnode *p,*q;
int i,j,k;
printf("\n请输入图的顶点数和边数:");
scanf("%d,%d",&n,&e);
for(i=1;i<=n;i++)
{
G[i].data=i;
G[i].next=NULL;
}
for(k=1;k<=e;k++)
{
printf("请输入每条边的关联顶点编号:");
scanf("%d,%d",&i,&j);
p=(Vnode *)malloc(sizeof(Vnode));
p->data=i;
p->next=G[j].next;
G[j].next=p;
q=(Vnode *)malloc(sizeof(Vnode));
q->data=j;
q->next=G[i].next;
G[i].next=q;
}
}
void output_L(Lgraph G)
{
int i;
Vnode *p;
for(i=1;i<=n;i++)
{
printf("\n与[%d]关联的顶点有:",i);
p=G[i].next;
while(p!=NULL)
{
printf("%5d",p->data);
p=p->next;
}
}
}
void initqueue(Queue *q)
{
q->front=-1;
q->rear=-1;
}
int quempty(Queue *q)
{
if(q->front==q->rear)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
void enqueue(Queue *q,int e)
{
if((q->rear+1)%MAX==q->front)
printf("队列满!\n");
else
{
q->rear=(q->rear+1)%MAX;
q->V[q->rear]=e;
}
}
int dequeue(Queue *q)
{
int t;
if(q->front==q->rear)
{
printf("队列空!\n");
return 0;
}
else
{
q->front=(q->front+1)%MAX;
t=q->V[q->front];
return t;
}
}
void dfsL(Lgraph G,int v)
{
Vnode *p;
printf("%d->",G[v].data);
visited[v]=1;
p=G[v].next;
while(p)
{
v=p->data;
if(visited[v]==0)
dfsL(G,v);
p=p->next;
}
}
void bfsL(Lgraph g,int v)
{
int x;
Vnode *p;
Queue *q=(Queue *)malloc(sizeof(Queue));
initqueue(q);
printf("\n %d->",g[v].data);
visited[v]=1;
enqueue(q,v);
while(!quempty(q))
{
x=dequeue(q);
p=g[x].next;
while(p)
{
v=p->data;
if(visited[v]==0)
{
printf("%d->",g[v].data);
visited[v]=1;
enqueue(q,v);
}
p=p->next;
}
}
printf("\n");
}
四、实验验证与练习
1、在N条边的无向图的邻接表存储中,边表中结点的总数为()。

2、写出以下图的邻接矩阵及邻接表表示法
图1
3、用普里姆(Prim)和克鲁斯卡尔算法给出图1的最小生成树(从0结点开始)思考题:
1、下图表示一个地区的交通网,顶点表示城市,边表示连结城市间的公路,边上的权值表示修建公路所需的代价。

请画出其邻接表,并选择能够沟通每个城市且总造价最省的n-1 条公路。

画出所有可能的方案。

图2
五、实验说明:
请同学们每次实验记得签到,把每次上机的内容保存好,将所有的实验内容压缩为:学
号+班级+姓名+课程名,18周-19周发送到:lzylinzhiyang@邮箱。

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