数据结构图基本算代码
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#include"iostream"
#include"LGraph.h"
#include"seqqueue.h"
#include"MGraph.h"
#define INFTY 1000
template
struct ENode
{
ENode()
{nextArc=NULL;}
ENode(int vertex,T weight,ENode *next)
{
adjVex=vertex;
w=weight;
nextArc=next;
}
int adjVex;
T w;
ENode* nextArc;
};
template
class ExtLGraph:public LGraph
{
public:
ExtLGraph(int mSize):LGraph
void BFS();
void TopoSort(int *order);
private:
void CalInDegree(int *InDegree);
void DFS(int v,bool *visited);
void BFS(int v,bool *visited);
};
template
void ExtLGraph
{
bool *visited=new bool[n];
for(int i=0;i visited[i]=false; for(i=0;i if(!visited[i]) DFS(i,visited); delete []visited; } template void ExtLGraph { visited[v]=true; cout<<" "< for(ENode if(!visited[t->adjVex]) DFS(t->adjVex,visited); } template void ExtLGraph { bool *visited=new bool[n]; for(int i=0;i visited[i]=false; for(i=0;i if(!visited[i]) BFS(i,visited); delete []visited; } template void ExtLGraph { SeqQueue visited[v]=true; cout<<" "< q.EnQueue(v); while(!q.IsEmpty()) { q.Front(v); q.DeQueue(); for(ENode if(!visited[t->adjVex]){ visited[t->adjVex]=true; cout<<" "< } q.EnQueue(t->adjVex); } } template void ExtLGraph for(int i=0;i InDegree[i]=0; for(i=0;i for(ENode InDegree[p->adjVex]++; } template void ExtLGraph { int *InDegree=new int[n]; int i,j,k,top=-1; CalInDegree(InDegree); for(i=0;i if(!InDegree[i]) { InDegree[i]=top; top=i; } for(i=0;i { if(top==-1) { cout<<"Has cycle!"< return; } else { j=top; top=InDegree[top]; order[i]=j; cout< for(ENode k=p->adjVex; InDegree[k]--; if(!InDegree[k]){ InDegree[k]=top; top=k; } } } } } template class ExtMGraph:public MGraph { public: ExtMGraph(int mSize,const T&noedg):MGraph void BFS(); void DFS(int v); void BFS(int v); int Choose(int *d,bool *s); void Dijkstra(int v,T *d,int *path); void ShowDijkstra(int v,int flag); void DijkstraForHomework(int v);//用于作业,该段代码与实验无关void Floyd(T **d,int **path); void FloydForHomework(int v);//用于作业,该段代码与实验无关private: void DFS(int v,bool *visited); void BFS(int v,bool *visited); }; template void ExtMGraph { bool *visited=new bool[n]; for(int i=0;i visited[i]=false; for(i=v;i if(!visited[i]) DFS(i,visited); } for(i=0;i if(!visited[i]) DFS(i,visited); } delete [] visited; } template void ExtMGraph { bool *visited=new bool[n]; for(int i=0;i visited[i]=false; for(i=0;i if(!visited[i]) DFS(i,visited); delete []visited; } template void ExtMGraph visited[v]=true; cout<<" "< for(int t=0;t if(a[v][t]!=noEdge&&!visited[t]) DFS(t,visited); } template void ExtMGraph { bool *visited=new bool[n]; for(int i=0;i visited[i]=false; for(i=v;i if(!visited[i]) BFS(i,visited); for(i=0;i if(!visited[i]) BFS(i,visited); delete [] visited; } template void ExtMGraph { bool *visited=new bool[n]; for(int i=0;i visited[i]=false; for(i=0;i if(!visited[i]) BFS(i,visited); delete []visited; } template void ExtMGraph SeqQueue visited[v]=true; cout<<" "< q.EnQueue(v); while(!q.IsEmpty()) { q.Front(v); q.DeQueue(); for(int j=0;j if(a[v][j]!=noEdge&&visited[j]!=true) { cout<<" "< visited[j]=true; q.EnQueue(j); } } } template int ExtMGraph { int i,minpos; T min; min=INFTY; minpos=-1; for(i=0;i if(d[i] { min=d[i]; minpos=i; } return minpos; } template void ExtMGraph int i,k,w; if(v<0||v>n-1) { cout<<"out of bounds!"< return; } bool *s=new bool[n]; for(i=0;i { s[i]=false; d[i]=a[v][i]; if(i!=v&&d[i] path[i]=v; else path[i]=-1; } s[v]=true; d[v]=0; for(i=0;i { k=Choose(d,s); if(k==-1) break; //若找不出下一个可连通的定点说明源点也无法到达别的定点,算法结束 s[k]=true; for(w=0;w if(!s[w]&&d[k]+a[k][w] d[w]=d[k]+a[k][w]; path[w]=k; } // showDandPath(k,n,d,path); } delete [] s; } template void showDandPath(int newS,int n,T *d,int *path)//用于作业,该段代码与实验无关 { cout<<"--------S: "< for(int i=0;i cout<<"d["< cout< for(i=0;i cout<<"path["< cout< } template void ExtMGraph { T *d=new T[n]; int *path=new int[n]; int i,k,w; if(v<0||v>n-1) { cout<<"out of bounds!"< return; } bool *s=new bool[n]; for(i=0;i { s[i]=false; d[i]=a[v][i]; if(i!=v&&d[i] path[i]=v; else path[i]=-1; } s[v]=true; d[v]=0; showDandPath(0,n,d,path); for(i=0;i { k=Choose(d,s); if(k==-1) break; //若找不出下一个可连通的定点说明源点也无法到达别的定点,算法结束 s[k]=true; for(w=0;w if(!s[w]&&d[k]+a[k][w] d[w]=d[k]+a[k][w]; path[w]=k; } showDandPath(k,n,d,path); } delete []d; delete []path; } template void ExtMGraph { T * dd=new T [n]; int * ppath=new int [n]; int temp; Dijkstra(v,dd,ppath); for(int ii=0;ii { cout< if(ii==v) cout<<"Source Point"< else{ if(ppath[ii]==-1) cout<<"No path exist"< else { cout< temp=ppath[ii]; while(ppath[temp]!=-1){ cout< temp=ppath[temp]; } if(flag==0) cout< else{ if(flag==1) cout< else if(flag==2) cout< } } } } delete []dd; delete []ppath; } template void ExtMGraph { int i,j,k; for(i=0;i for(j=0;j d[i][j]=a[i][j]; if(i!=j&&a[i][j] path[i][j]=i; else path[i][j]=-1; } for(k=0;k for(i=0;i for(j=0;j d[i][j]=d[i][k]+d[k][j]; path[i][j]=path[k][j]; } } template void ExtMGraph { //初始化 T **d=new T*[n]; int **path=new int*[n]; for(int i=0;i { d[i]=new T[n]; path[i]=new int[n]; } //以下是Floyd算法,但是在“开始插入处”与“结束插入处”之间加入显示代码以写出二维树组d和path在执行算法的过程中各步的状态 int k; for(i=0;i for(int t=0;t d[i][t]=a[i][t]; if(i!=t&&a[i][t] path[i][t]=i; else path[i][t]=-1; } for(k=0;k { //zzq for(i=0;i for(int t=0;t d[i][t]=d[i][k]+d[k][t]; path[i][t]=path[k][t]; } //开始插入处 cout<<"--------S: "< cout<<"d"< for(i=0;i { for(int j=0;j { cout< } cout< } cout<<"------------------------------"< cout<<"path"< for(i=0;i { for(int j=0;j { cout< } cout< } cout<<"------------------------------"< //释放资源 for(i=0;i { delete []d[i]; delete []path[i]; } delete []d; delete []path; } void main() { int weight=3; int noEdge=1000; // Test of MGraph /* MGraph int matrix[7][7]={0,1,0,0,0,0,1, 0,0,0,1,1,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,1,1, 0,0,0,0,0,0,0}; for(int i=0;i<7;i++) { for(int j=0;j<7;j++) cout< cout< } mGraph.BuildforTest(*matrix,7,7); mGraph.OutputforTest(cout); mGraph.DeleteforTest(); mGraph.OutputforTest(cout); showResultCode(mGraph.Insert(3,1,weight)); showResultCode(mGraph.Insert(6,2,weight)); mGraph.OutputforTest(cout); showResultCode(mGraph.Remove(3,1)); */ // Test of LGraph and ExtLGraph /* LGraph int matrix[7][7]={0,1,0,0,0,0,1, 0,0,0,1,1,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,1,1, 0,0,0,0,0,0,0}; for(int i=0;i<7;i++) { for(int j=0;j<7;j++) cout< cout< } lGraph.BuildforTest(*matrix,7,7); lGraph.OutputforTest(cout); lGraph.DeleteforTest(); lGraph.OutputforTest(cout); showResultCode(lGraph.Insert(3,1,weight)); showResultCode(lGraph.Insert(6,2,weight)); lGraph.OutputforTest(cout); */ /* // Test of DFS in ExtMGraph ExtMGraph showResultCode(extMGraph.Insert(0,1,weight)); showResultCode(extMGraph.Insert(0,6,weight)); showResultCode(extMGraph.Insert(1,3,weight)); showResultCode(extMGraph.Insert(1,4,weight)); showResultCode(extMGraph.Insert(2,5,weight)); showResultCode(extMGraph.Insert(6,2,weight)); showResultCode(extMGraph.Insert(7,0,weight)); cout<<"DFS"< extMGraph.DFS(); cout< extMGraph.DFS(7); cout< extMGraph.DFS(6); cout< extMGraph.DFS(5); extMGraph.DFS(4); cout< extMGraph.DFS(3); cout< extMGraph.DFS(2); cout< extMGraph.DFS(1); cout< cout<<"BFS"< extMGraph.BFS(); cout< extMGraph.BFS(7); cout< extMGraph.BFS(6); cout< extMGraph.BFS(5); cout< extMGraph.BFS(4); cout< extMGraph.BFS(3); cout< extMGraph.BFS(2); cout< extMGraph.BFS(1); cout< // Test of BFS in ExtMGraph ExtMGraph extMGraph2.BFS(); cout< extMGraph2.BFS(7); cout< extMGraph2.BFS(6); cout< extMGraph2.BFS(5); extMGraph2.BFS(4); cout< extMGraph2.BFS(3); cout< extMGraph2.BFS(2); cout< extMGraph2.BFS(1); cout< cout<<"DFS"< extMGraph2.DFS(); cout< extMGraph2.DFS(7); cout< extMGraph2.DFS(6); cout< extMGraph2.DFS(5); cout< extMGraph2.DFS(4); cout< extMGraph2.DFS(3); cout< extMGraph2.DFS(2); cout< extMGraph2.DFS(1); cout< } 数学与计算机学院 课程设计说明书 课程名称: 数据结构与算法课程设计 课程代码: 6014389 题目: 图的遍历和生成树求解实现 年级/专业/班: 学生姓名: 学号: 开始时间: 2012 年 12 月 09 日 完成时间: 2012 年 12 月 26 日 课程设计成绩: 指导教师签名:年月日 目录 摘要 (3) 引言 (4) 1 需求分析 (5) 1.1任务与分析 (5) 1.2测试数据 (5) 2 概要设计 (5) 2.1 ADT描述 (5) 2.2程序模块结构 (7) 软件结构设计: (7) 2.3各功能模块 (7) 3 详细设计 (8) 3.1结构体定义 (19) 3.2 初始化 (22) 3.3 插入操作(四号黑体) (22) 4 调试分析 (22) 5 用户使用说明 (23) 6 测试结果 (24) 结论 (26) 摘要 《数据结构》课程主要介绍最常用的数据结构,阐明各种数据结构内在的逻辑关系,讨论其在计算机中的存储表示,以及在其上进行各种运算时的实现算法,并对算法的效率进行简单的分析和讨论。进行数据结构课程设计要达到以下目的: ?了解并掌握数据结构与算法的设计方法,具备初步的独立分析和设计能力; ?初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能; ?提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力; 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发,培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 这次课程设计我们主要是应用以前学习的数据结构与面向对象程序设计知识,结合起来才完成了这个程序。 因为图是一种较线形表和树更为复杂的数据结构。在线形表中,数据元素之间仅有线性关系,每个元素只有一个直接前驱和一个直接后继,并且在图形结构中,节点之间的关系可以是任意的,图中任意两个数据元素之间都可能相关。因此,本程序是采用邻接矩阵、邻接表、十字链表等多种结构存储来实现对图的存储。采用邻接矩阵即为数组表示法,邻接表和十字链表都是图的一种链式存储结构。对图的遍历分别采用了广度优先遍历和深度优先遍历。 关键词:计算机;图;算法。 数据结构与算法基础知识总结 1 算法 算法:是指解题方案的准确而完整的描述。 算法不等于程序,也不等计算机方法,程序的编制不可能优于算法的设计。 算法的基本特征:是一组严谨地定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的,是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。特征包括: (1)可行性; (2)确定性,算法中每一步骤都必须有明确定义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性; (3)有穷性,算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行时间的含义; (4)拥有足够的情报。 算法的基本要素:一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。 指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。 基本运算和操作包括:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。 算法的控制结构:顺序结构、选择结构、循环结构。 算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。 算法复杂度:算法时间复杂度和算法空间复杂度。 算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。 算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 2 数据结构的基本基本概念 数据结构研究的三个方面: (1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构; (2)在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构;(3)对各种数据结构进行的运算。 数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 数据的逻辑结构包含: (1)表示数据元素的信息; (2)表示各数据元素之间的前后件关系。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 线性结构条件: (1)有且只有一个根结点; (2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。 非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。 3 线性表及其顺序存储结构 线性表由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位置是线性的。 在复杂线性表中,由若干项数据元素组成的数据元素称为记录,而由多个记录构成的线性表又称为文件。 非空线性表的结构特征: (1)且只有一个根结点a1,它无前件; (2)有且只有一个终端结点an,它无后件; (3)除根结点与终端结点外,其他所有结点有且只有一个前件,也有且只有一个后件。结点个数n称为线性表的长度,当n=0时,称为空表。 线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点: (1)线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的; (2)线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。 ai的存储地址为:adr(ai)=adr(a1)+(i-1)k,,adr(a1)为第一个元素的地址,k代表每个元素占的字节数。 顺序表的运算:插入、删除。(详见14--16页) 4 栈和队列 栈是限定在一端进行插入与删除的线性表,允许插入与删除的一端称为栈顶,不允许插入与删除的另一端称为栈底。 栈按照“先进后出”(filo)或“后进先出”(lifo)组织数据,栈具有记忆作用。用top表示栈顶位置,用bottom表示栈底。 栈的基本运算:(1)插入元素称为入栈运算;(2)删除元素称为退栈运算;(3)读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量,此时指针无变化。 队列是指允许在一端(队尾)进入插入,而在另一端(队头)进行删除的线性表。rear指针指向队尾,front指针指向队头。 队列是“先进行出”(fifo)或“后进后出”(lilo)的线性表。 队列运算包括(1)入队运算:从队尾插入一个元素;(2)退队运算:从队头删除一个元素。循环队列:s=0表示队列空,s=1且front=rear表示队列满 数据结构实验报告 实验:图的遍历 一、实验目的: 1、理解并掌握图的逻辑结构和物理结构——邻接矩阵、邻接表 2、掌握图的构造方法 3、掌握图的邻接矩阵、邻接表存储方式下基本操作的实现算法 4、掌握图的深度优先遍历和广度优先原理 二、实验内容: 1、输入顶点数、边数、每个顶点的值以及每一条边的信息,构造一个无向图G,并用邻接矩阵存储改图。 2、输入顶点数、边数、每个顶点的值以及每一条边的信息,构造一个无向图G,并用邻接表存储该图 3、深度优先遍历第一步中构造的图G,输出得到的节点序列 4、广度优先遍历第一部中构造的图G,输出得到的节点序列 三、实验要求: 1、无向图中的相关信息要从终端以正确的方式输入; 2、具体的输入和输出格式不限; 3、算法要具有较好的健壮性,对错误操作要做适当处理; 4、程序算法作简短的文字注释。 四、程序实现及结果: 1、邻接矩阵: #include 第二章基本数据结构及其运算 一、单项选择题 1.数据的基本单位是( B ) A.数据B.数据元素C.数据项D.数据结构 2.在数据结构中,构成数据元素的最小单位称为(D)A.字符B.关键字C.数据元素 D.数据项 3.数据在计算机内的存储形式称为数据的( D )A.算法描述B.数据类型 C.逻辑结构D.物理结构 4.数据的逻辑结构可分为(C) A.顺序结构和链式结构B.简单结构和复杂结构C.线性结构和非线性结构D.动态结构和静态结构5.顺序表中的每个元素占m个字节,第一个元素的存储地址为LOC(1),则任意1个元素i的地址为( B ) A.LOC(1)+i*m B.LOC(1)+(i-1)*m C.LCO(1)+(i+1)*m D.(i-1)*m 6.线性表若采用链表存储,其(D) A.所有结点的地址必须是连续的 B.部分结点的地址必须是连续的 C.所有结点的地址一定不连续 D.所有结点的地址连续、不连续都可以 7.线性表在采用链式存储时,其地址( C )A.必须是连续的B.一定是不连续的 C.连续不连续都可以D.部分是连续的 8.下列不属于线性结构的是( C )。 A.单链表B.队列 C.二叉树D.数组 9.链表不具有的特点是( A) A.可随机访问任一元素B.插入删除不需要移动元素 C.不必事先估计存储空间D.所需空间与线性表的长度成正比 10.数据结构反映了数据元素之间的结构关系,链表是一种( D)。 A.顺序存储线性表B.非顺序存储非线性表 C.顺序存储非线性表D.非顺序存储线性表 11.在单链表表示的线性表中,可以从( A )。 A.第一个结点访问到所有结点 B.某个结点访问到所有结点 C.某个结点访问到该结点的所有前趋结点 D.最后一个结点访问到所有结点 12.在一个单链表中,已知指针q所指向的结点是指针p所指向的结点的前驱结点,若在指针q和p所指向的两个结点之间插入指针s指向的结点,则执行( C )。 A.s->link=p->link; p->link=s; B.p->link=s->link; s->link=p; C.q->link=s; s->link=p; D.p->link=s; s->link=q; 13.长度为n的顺序存储的线性表,设在任何位置上删除一个元素的概率相等,则删除一个元素时平均要移动的元素 第七章图:习题 习题 一、选择题 1.设完全无向图的顶点个数为n,则该图有( )条边。 A. n-l B. n(n-l)/2 C.n(n+l)/2 D. n(n-l) 2.在一个无向图中,所有顶点的度数之和等于所有边数的( )倍。 A.3 B.2 C.1 D.1/2 3.有向图的一个顶点的度为该顶点的( )。 A.入度 B. 出度 C.入度与出度之和 D.(入度+出度)/2 4.在无向图G (V,E)中,如果图中任意两个顶点vi、vj (vi、vj∈V,vi≠vj)都的,则称该图是( )。 A.强连通图 B.连通图 C.非连通图 D.非强连通图 5.若采用邻接矩阵存储具有n个顶点的一个无向图,则该邻接矩阵是一个( )。 A.上三角矩阵 B.稀疏矩阵 C.对角矩阵 D.对称矩阵 6.若采用邻接矩阵存储具有n个顶点的一个有向图,顶点vi的出度等于邻接矩阵 A.第i列元素之和 B.第i行元素之和减去第i列元素之和 C.第i行元素之和 D.第i行元素之和加上第i列元素之和 7.对于具有e条边的无向图,它的邻接表中有( )个边结点。 A.e-l B.e C.2(e-l) D. 2e 8.对于含有n个顶点和e条边的无向连通图,利用普里姆Prim算法产生最小生成时间复杂性为( ),利用克鲁斯卡尔Kruskal算法产生最小生成树(假设边已经按权的次序排序),其时间复杂性为( )。 A. O(n2) B. O(n*e) C. O(n*logn) D.O(e) 9.对于一个具有n个顶点和e条边的有向图,拓扑排序总的时间花费为O( ) A.n B.n+l C.n-l D.n+e 10.在一个带权连通图G中,权值最小的边一定包含在G的( )生成树中。 A.最小 B.任何 C.广度优先 D.深度优先 二、填空题 1.在一个具有n个顶点的无向完全图中,包含有____条边;在一个具有n个有向完全图中,包含有____条边。 2.对于无向图,顶点vi的度等于其邻接矩阵____ 的元素之和。 3.对于一个具有n个顶点和e条边的无向图,在其邻接表中,含有____个边对于一个具有n个顶点和e条边的有向图,在其邻接表中,含有_______个弧结点。 4.十字链表是有向图的另一种链式存储结构,实际上是将_______和_______结合起来的一种链表。 5.在构造最小生成树时,克鲁斯卡尔算法是一种按_______的次序选择合适的边来构造最小生成树的方法;普里姆算法是按逐个将_______的方式来构造最小生成树的另一种方法。 6.对用邻接表表示的图进行深度优先遍历时,其时间复杂度为一;对用邻接表表示的图进行广度优先遍历时,其时间复杂度为_______。 7.对于一个具有n个顶点和e条边的连通图,其生成树中的顶点数为_______ ,边数为_______。 8.在执行拓扑排序的过程中,当某个顶点的入度为零时,就将此顶点输出,同时将该顶点的所有后继顶点的入度减1。为了避免重复检测顶点的入度是否为零,需要设立一个____来存放入度为零的顶点。 数据结构实验---图的储存与遍历 学号: 姓名: 实验日期: 2016.1.7 实验名称: 图的存贮与遍历 一、实验目的 掌握图这种复杂的非线性结构的邻接矩阵和邻接表的存储表示,以及在此两种常用存储方式下深度优先遍历(DFS)和广度优先遍历(BFS)操作的实现。 二、实验内容与实验步骤 题目1:对以邻接矩阵为存储结构的图进行DFS 和BFS 遍历 问题描述:以邻接矩阵为图的存储结构,实现图的DFS 和BFS 遍历。 基本要求:建立一个图的邻接矩阵表示,输出顶点的一种DFS 和BFS 序列。 测试数据:如图所示 题目2:对以邻接表为存储结构的图进行DFS 和BFS 遍历 问题描述:以邻接表为图的存储结构,实现图的DFS 和BFS 遍历。 基本要求:建立一个图的邻接表存贮,输出顶点的一种DFS 和BFS 序列。 测试数据:如图所示 V0 V1 V2 V3 V4 三、附录: 在此贴上调试好的程序。 #include #define M 100 typedef struct node { char vex[M][2]; int edge[M ][ M ]; int n,e; }Graph; int visited[M]; Graph *Create_Graph() { Graph *GA; int i,j,k,w; GA=(Graph*)malloc(sizeof(Graph)); printf ("请输入矩阵的顶点数和边数(用逗号隔开):\n"); scanf("%d,%d",&GA->n,&GA->e); printf ("请输入矩阵顶点信息:\n"); for(i = 0;i /* *题目:编写按键盘输入的数据建立图的邻接矩阵存储 * 编写图的深度优先遍历程序 * 编写图的广度优先遍历程序 * 设计一个选择式菜单形式如下: * 图子系统 * *********************************** * * 1------更新邻接矩阵* * * 2------深度优先遍历* * * 3------广度优先遍历* * * 0------ 返回* * *********************************** * 请选择菜单号(0--3): */ #include #include"stdlib.h" #include"stdio.h" #include"malloc.h" #define INFINITY 32767 #define MAX_VERTEX_NUM 20 typedef enum{FALSE,TRUE}visited_hc; typedef enum{DG,DN,UDG,UDN}graphkind_hc; typedef struct arccell_hc {int adj; int*info; }arccell_hc,adjmatrix_hc[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct {char vexs[MAX_VERTEX_NUM]; adjmatrix_hc arcs; int vexnum,arcnum; graphkind_hc kind; }mgraph_hc; typedef struct arcnode_hc {int adjvex; struct arcnode_hc *nextarc; int*info; }arcnode_hc; typedef struct vnode_hc {char data; arcnode_hc *firstarc; }vnode_hc,adjlist_hc[MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct {adjlist_hc vertices; int vexnum,arcnum; graphkind_hc kind; }algraph_hc; int locatevex_hc(mgraph_hc*g,char v) {int i,k=0; for(i=0;i 数据结构知识点概括 第一章概论 数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。 数据元素是数据的基本单位,可以由若干个数据项组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。 数据结构的定义: ·逻辑结构:从逻辑结构上描述数据,独立于计算机。·线性结构:一对一关系。 ·线性结构:多对多关系。 ·存储结构:是逻辑结构用计算机语言的实现。·顺序存储结构:如数组。 ·链式存储结构:如链表。 ·索引存储结构:·稠密索引:每个结点都有索引项。 ·稀疏索引:每组结点都有索引项。 ·散列存储结构:如散列表。 ·数据运算。 ·对数据的操作。定义在逻辑结构上,每种逻辑结构都有一个运算集合。 ·常用的有:检索、插入、删除、更新、排序。 数据类型:是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。 ·结构类型:由用户借助于描述机制定义,是导出类型。 抽象数据类型ADT:·是抽象数据的组织和与之的操作。相当于在概念层上描述问题。 ·优点是将数据和操作封装在一起实现了信息隐藏。 程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构,设计一个好的算法。算法取决于数据结构。 算法是一个良定义的计算过程,以一个或多个值输入,并以一个或多个值输出。 评价算法的好坏的因素:·算法是正确的; ·执行算法的时间; ·执行算法的存储空间(主要是辅助存储空间); ·算法易于理解、编码、调试。 时间复杂度:是某个算法的时间耗费,它是该算法所求解问题规模n的函数。 渐近时间复杂度:是指当问题规模趋向无穷大时,该算法时间复杂度的数量级。 评价一个算法的时间性能时,主要标准就是算法的渐近时间复杂度。 算法中语句的频度不仅与问题规模有关,还与输入实例中各元素的取值相关。 时间复杂度按数量级递增排列依次为:常数阶O(1)、对数阶O(log2n)、线性阶O(n)、线性对数阶O(nlog2n)、平方阶O (n^2)、立方阶O(n^3)、……k次方阶O(n^k)、指数阶O(2^n)。 ##大学 数据结构课程设计报告题目:图的遍历和生成树求解 院(系):计算机工程学院 学生: 班级:学号: 起迄日期: 2011.6.20 指导教师: 2010—2011年度第 2 学期 一、需求分析 1.问题描述: 图的遍历和生成树求解实现 图是一种较线性表和树更为复杂的数据结构。在线性表中,数据元素之间仅有线性关系,每个数据元素只有一个直接前驱和一个直接后继;在树形结构中,数据元素之间有着明显的层次关系,并且每一层上的数据元素可能和下一层中多个元素(及其孩子结点)相关但只能和上一层中一个元素(即双亲结点)相关;而在图形结构中,节点之间的关系可以是任意的,图中任意两个数据元素之间都可能相关。 生成树求解主要利用普利姆和克雷斯特算法求解最小生成树,只有强连通图才有生成树。 2.基本功能 1) 先任意创建一个图; 2) 图的DFS,BFS的递归和非递归算法的实现 3) 最小生成树(两个算法)的实现,求连通分量的实现 4) 要求用邻接矩阵、邻接表等多种结构存储实现 3.输入输出 输入数据类型为整型和字符型,输出为整型和字符 二、概要设计 1.设计思路: a.图的邻接矩阵存储:根据所建无向图的结点数n,建立n*n的矩阵,其中元素全是无穷大(int_max),再将边的信息存到数组中。其中无权图的边用1表示,无边用0表示;有全图的边为权值表示,无边用∞表示。 b.图的邻接表存储:将信息通过邻接矩阵转换到邻接表中,即将邻接矩阵的每一行都转成链表的形式将有边的结点进行存储。 c.图的广度优先遍历:假设从图中的某个顶点v出发,在访问了v之后依次访问v的各个未曾访问过的邻接点,然后再访问此邻接点的未被访问的邻接点,并使“先被访问的顶点的邻接点”先于“后被访问的顶点的邻接点”被访问,直至图中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。若此时图中还有未被访问的,则另选未被访问的重复以上步骤,是一个非递归过程。 d.图的深度优先遍历:假设从图中某顶点v出发,依依次访问v的邻接顶点,然后再继续访问这个邻接点的系一个邻接点,如此重复,直至所有的点都被访问,这是个递归的过程。 e.图的连通分量:这是对一个非强连通图的遍历,从多个结点出发进行搜索,而每一次从一个新的起始点出发进行搜索过程中得到的顶点访问序列恰为其连通分量的顶点集。本程序利用的图的深度优先遍历算法。 2.数据结构设计: ADT Queue{ 数据对象:D={a i | a i ∈ElemSet,i=1,2,3……,n,n≥0} 数据关系:R1={| a i-1 ,a i ∈D,i=1,2,3,……,n} 基本操作: InitQueue(&Q) 操作结果:构造一个空队列Q。 QueueEmpty(Q) 初始条件:Q为非空队列。 操作结果:若Q为空队列,则返回真,否则为假。 EnQueue(&Q,e) 初始条件:Q为非空队列。 操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素。 DeQueue(&Q,e) 初始条件:Q为非空队列。 操作结果:删除Q的队头元素,并用e返回其值。}ADT Queue 实验项目名称:图的遍历 一、实验目的 应用所学的知识分析问题、解决问题,学会用建立图并对其进行遍历,提高实际编程能力及程序调试能力。 二、实验容 问题描述:建立有向图,并用深度优先搜索和广度优先搜素。输入图中节点的个数和边的个数,能够打印出用邻接表或邻接矩阵表示的图的储存结构。 三、实验仪器与设备 计算机,Code::Blocks。 四、实验原理 用邻接表存储一个图,递归方法深度搜索和用队列进行广度搜索,并输出遍历的结果。 五、实验程序及结果 #define INFINITY 10000 /*无穷大*/ #define MAX_VERTEX_NUM 40 #define MAX 40 #include typedef struct ArCell{ int adj; }ArCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct { char name[20]; }infotype; typedef struct { infotype vexs[MAX_VERTEX_NUM]; AdjMatrix arcs; int vexnum,arcnum; }MGraph; int LocateVex(MGraph *G,char* v) { int c = -1,i; for(i=0;i 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 实现顺序表的各种基本运算 一、实验目的 了解顺序表的结构特点及有关概念,掌握顺序表的各种基本操作算法思想及其实现。 二、实验内容 编写一个程序,实现顺序表的各种基本运算: 1、初始化顺序表; 2 、顺序表的插入; 3、顺序表的输出; 4 、求顺序表的长度 5 、判断顺序表是否为空; 6 、输出顺序表的第i位置的个元素; 7 、在顺序表中查找一个给定元素在表中的位置; 8、顺序表的删除; 9 、释放顺序表 三、算法思想与算法描述简图 主函数main 四、实验步骤与算法实现 #in clude 一、实验目的 掌握图这种复杂的非线性结构的邻接矩阵和邻接表的存储表示,以及在此两种常用存储方式下深度优先遍历(DFS)和广度优先遍历(BFS)操作的实现。 二、实验内容与实验步骤 题目1:对以邻接矩阵为存储结构的图进行DFS 和BFS 遍历 问题描述:以邻接矩阵为图的存储结构,实现图的DFS 和BFS 遍历。 基本要求:建立一个图的邻接矩阵表示,输出顶点的一种DFS 和BFS 序列。 测试数据:如图所示 题目2:对以邻接表为存储结构的图进行DFS 和BFS 遍历 问题描述:以邻接表为图的存储结构,实现图的DFS 和BFS 遍历。 基本要求:建立一个图的邻接表存贮,输出顶点的一种DFS 和BFS 序列。 测试数据:如图所示 三、附录: 在此贴上调试好的程序。 #include #define M 100 typedef struct node { char vex[M][2]; int edge[M ][ M ]; int n,e; }Graph; int visited[M]; Graph *Create_Graph() { Graph *GA; int i,j,k,w; GA=(Graph*)malloc(sizeof(Graph)); printf ("请输入矩阵的顶点数和边数(用逗号隔开):\n"); scanf("%d,%d",&GA->n,&GA->e); printf ("请输入矩阵顶点信息:\n"); for(i = 0;i 2007 C C C 语言的特点,简单的C 程序介绍,C 程序的上机步骤。1 、算法的概念2、简单的算法举例3、算法的特性4、算法的表示(自然语言、流程图、N-S 图表示) 1 、 C 的数据类型、常量与变星、整型数据、实型数据、字符型数据、字符串常量。2、 C 的运算符运算意义、优先级、结合方向。3、算术运算符和算术表达式,各类数值型数据间的混合运算。4、赋值运算符和赋值表达式。5、逗号运算符和逗号表达式。 1 、程序的三种基本结构。2、数据输入输出的概念及在C 语言中的实现。字符数据的输入输出,格式输入与输出。 1 、关系运算符及其优先级,关系运算和关系表达式。2、逻辑运算符及其优先级,逻辑运算符和逻辑表达式。3、if语句。if语句的三种形式,if语句的嵌套,条件运算符。4、switch 语句. 1 、while 语句。2、do/while 语句。3、for 语句。4、循环的嵌套。5、break 语句和continue 语句。1 、一维数组的定义和引用。2、二维数组的定义和引用。3、字符数组。4、字符串与字符数组。5、字符数组的输入输出。6、字符串处理函数1 、函数的定义。2、函数参数和函数的值,形式参数和实际参数。3、函数的返回值。4、函数调用的方式,函数的声明和函数原型。5、函数的嵌套调用。 6、函数的递归调用。 7、数组作为函数参数。 8、局部变量、全局变量的作用域。 9、变量的存储类别,自动变星,静态变量。1 、带参数的宏定义。2、“文件包含”处理。1 、地址和指针的概念。2、变量的指针和指向变量的指针变量。3、指针变量的定义 和引用。4、指针变量作为函数参数。5、数组的指针和指向数组的指针变量。6、指向数组元素的指针。7、通过指针引用数组元素。8、数组名作函数参数。9、二维数组与指针。 1 0、指向字符串的指针变星。字符串的指针表示形式,字符串指针作为函数参数。11 、字符指针变量和字符数组的异同。1 2、返回指针值的函数。1 3、指针数组。1 、定义结构体类型变星的方法。2、结构体变量的引用。3、结构体变量的初始化。4、结构体数组5、指向结构体类型数据的指针。6、共用体的概念,共用体变量的定义和引用,共用体类型数据的特点。typedef 1 、数据结构的逻辑结构、存储结构及数据运算的含义及其相互关系。2、数据结构的两大类逻辑结构和常用的存储表示方法。3、算法描述和算法分析的方法,对于一般算法能分析出时间复杂度。 1 、线性表的逻辑结构特征。2、线性表上定义的基本运算。3、顺序表的特点,即顺序表如何反映线性表中元素之间的逻辑关系。4、顺序表上的插入、删除操作及其平均时间性能分析。5、链表如何表示线性表中元素之间的逻辑关系。6、链表中头指针和头结点的使用。7、单链表上实现的建表、查找、插入和删除等基本算法,并分析其时间复杂度。8、顺序表和链表的主要优缺点。9、针对线性表上所需的主要操作,选择时空性能优越的存储结构。 1 、栈的逻辑结构特点.栈与线性表的异同。2、顺序栈和链栈实现的进栈、退栈等基本算法。3、栈的空和栈满的概念及其判定条件。4、队列的逻辑结构特点,队列与线性表的异同。5、顺序队列(主要是循 实验七图的创建与遍历 实验目的: 通过上机实验进一步掌握图的存储结构及基本操作的实现。 实验内容与要求: 要求: ⑴能根据输入的顶点、边/弧的信息建立图; ⑵实现图中顶点、边/弧的插入、删除; ⑶实现对该图的深度优先遍历; ⑷实现对该图的广度优先遍历。 备注:单号基于邻接矩阵,双号基于邻接表存储结构实现上述操作。算法设计: #include 实践四:图及图的应用 1.实验目的要求 理解图的基本概念,两种主要的存储结构。掌握在邻接链表存储结构下的图的深度优先递归遍历、广度优先遍历。通过选做题"最短路径问题"认识图及其算法具有广泛的应用意义。 实验要求:正确调试程序。写出实验报告。 2.实验主要内容 2.1 在邻接矩阵存储结构下的图的深度优先递归遍历、广度优先遍历。 2.1.1 要完成图的两种遍历算法,首先需要进行图的数据初始化。为把时间主要花在遍历算法的实现上,图的初始化采用结构体声明时初始化的方法。示例代码如下: #include "stdio.h" typedef int Arcell; typedef int AdjMatrix[5][5]; typedef struct { char vexs[5]; AdjMatrix arcs; int vexnum,arcnum; }MGraph; void main(){ MGraph g={ {'a','b','c','d','e'}, {{0,1,0,1,0}, {1,0,0,0,1}, {1,0,0,1,0}, {0,1,0,0,1}, {1,0,0,0,0}} ,5,9}; } 2.1.2 深度优先遍历算法7.5中FirstAdjVex方法和NextAdjVex方法需要自己实现。 2.2 拓扑排序,求图的拓扑序列 2.3 "最短路径问题",以校园导游图为实际背景进行设计。(选做) 程序代码如下: #include #include 实习报告 题目:图遍历的演示 编译环 境: Microsoft Visual Studio 2010 功能实现: 以邻接表为存储结构,演示在连通无向图上访冋全部节点的操作; 实现连通无向图的深度优先遍历和广度优先遍历; 建立深度优先生成树和广度优先生成树,按凹入表或树形打印生成树。 1.以邻接表为存储结构,演示在连通无向图上访问全部节点的操作。 该无向图为 一个交通网络,共25个节点,30条边,遍历时需要以用户指定的节点为起点, 建立深度优先生成树和广度优先生成树,再按凹入表或树形打印生成树。 2.程序的测试数据:graph.txt 文件所表示的无向交通图。 //边表结点 //邻接点域,即邻接点在顶点表中的下标 //顶点表结点 //数据域 struct TNode // 树结点 { stri ng data; struct TNode *fristchild, * nextchild; }; 2.邻接表类设计: class GraphTraverse { public: 需求分析 二、概要设计 1.主要数据结构设计: struct ArcNode { int vex In dex; ArcNode* n ext; }; struct VertexNode { stri ng vertex; ArcNode* firstArc; }; 三、详细设计 1. 主要操作函数的实现: (1) 建立深度优先生成树函数: TNode* GraphTraverse::DFSForest(i nt v) { int i,j; TNode *p,*q,*DT; j=v; for(i=O;i数据结构课程设计图的遍历和生成树求解
数据结构与算法基础知识总结
数据结构实验报告-图的遍历
基本数据结构及其运算习题
数据结构图习题
数据结构实验---图的储存与遍历
数据结构:图子系统
数据结构图的遍历
(完整版)非常实用的数据结构知识点总结
数据结构课程设计之图的遍历和生成树求解
数据结构图的遍历实验报告
数据结构 图的存储、遍历与应用 源代码
数据结构实现顺序表的各种基本运算(20210215233821)
数据结构实验 - 图的储存与遍历
数据结构的逻辑结构、存储结构及数据运算的含义及其相互关系
数据结构实验七图的创建与遍历
数据结构 图的遍历(初始化图)
数据结构_图遍历的演示