数据结构实验 - 图的储存与遍历
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数据结构实验五---图的遍历及其应用实现实验五图的遍历及其应用实现一、实验目的1.熟悉图常用的存储结构。
2.掌握在图的邻接矩阵和邻接表两种结构上实现图的两种遍历方法实现。
3.会用图的遍历解决简单的实际问题。
二、实验内容[题目] :从键盘上输入图的顶点和边的信息,建立图的邻接表存储结构,然后以深度优先搜索和广度优先搜索遍历该图,并输出起对应的遍历序列. 试设计程序实现上述图的类型定义和基本操作,完成上述功能。
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。
三、实验步骤(一)、数据结构与核心算法的设计描述:本实验主要在于图的基本操作,关键是图的两种遍历,仔细分析图的遍历的特点,不难发现,其符合递归的特点,因此可以采用递归的方法遍历。
本实验图的存储结构主要采用邻接表,总共分为四个模块:图的创建、位置的查找、深度优先遍历、广度优先遍历。
以下是头文件中数据结构的设计和相关函数的声明:#include#include#include#nclude#define OVERFLOW -2#define MAX_VERTEX_NUM 50 //最大顶点数#define MAXQSIZE 100# define OK 1typedef int VRType;typedef int InfoType;typedef int QElemType;typedef enum{DG,DN,UDG,UDN}GraphKind;typedef struct ArcNode // 弧结点{int adjvex; //邻接点域,存放与Vi邻接的点在表头数组中的位置struct ArcNode *nextarc; //链域指向vi的下一条边或弧的结点,InfoType *info; //定义与弧相关的权值,无权则为0 }ArcNode;typedef struct VNode //表头结点{char 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; //vexnum为顶点数arcnum为弧或边的个数GraphKind kind; // 图的种类标志}MGraph;typedef struct Queue //构建循环队列{QElemType *base;int front;int rear;}Queue;void CreateGraph(MGraph &G); //图的创建void DFSTraverse(MGraph &G) ; //深度优先遍历void BFSTraverse(MGraph &G); //广度优先遍历int LocateVex(MGraph &G, char &v);//查找顶点v的位置(二)、函数调用及主函数设计void main(){int x;MGraph G;CreateGraph(G);cout<<"创建图成功!"<<endl;< p="">cout<<"1 深度优先搜索"<<endl<<"2 p="" 广度优先搜索"<<endl;<="">cin>>x;if(x==1){DFSTraverse(G);cout<<"深度优先搜索结束!"<<endl;< p="">}else if(x==2){BFSTraverse(G);cout<<"广度优先搜索结束!"<<endl;< p="">}elsecout<<"输入有误!"<<endl<<"再见!"<<endl;< p="">}(三)、实验总结由于图的基本操作在图这一章节中起着很主要的作用,所以在实验前就对实验做了充分的准备,实验的成功核心在于两种遍历的实现,因此只有充分理解遍历算法的精髓,才能更好的做好实验。
数据结构实验报告图的遍历一、实验目的本实验旨在通过实践的方式学习图的遍历算法,掌握图的深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)的实现方法,加深对数据结构中图的理解。
二、实验步骤1. 创建图的数据结构首先,我们需要创建一个图的数据结构,以方便后续的操作。
图可以使用邻接矩阵或邻接表来表示,这里我们选择使用邻接矩阵。
class Graph:def__init__(self, num_vertices):self.num_vertices = num_verticesself.adj_matrix = [[0] * num_vertices for _ in range(num_vertic es)]def add_edge(self, v1, v2):self.adj_matrix[v1][v2] =1self.adj_matrix[v2][v1] =1def get_adjacent_vertices(self, v):adjacent_vertices = []for i in range(self.num_vertices):if self.adj_matrix[v][i] ==1:adjacent_vertices.append(i)return adjacent_vertices2. 深度优先搜索(DFS)DFS是一种遍历图的算法,其基本思想是从图的某一顶点开始,沿着一条路径一直走到最后,然后返回尚未访问过的顶点继续遍历,直到所有顶点都被访问过为止。
def dfs(graph, start_vertex):visited = [False] * graph.num_verticesstack = [start_vertex]while stack:vertex = stack.pop()if not visited[vertex]:print(vertex)visited[vertex] =Truefor neighbor in graph.get_adjacent_vertices(vertex):if not visited[neighbor]:stack.append(neighbor)3. 广度优先搜索(BFS)BFS同样是一种遍历图的算法,其基本思想是从图的某一顶点开始,首先访问其所有邻接点,然后再依次访问邻接点的邻接点,直到所有顶点都被访问过为止。
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《数据结构》课程设计题目图的存储与遍历学生姓名指导教师学院专业班级完成时间目录(要求自动生成)第一章课程设计目的 (2)第二章课程设计内容和要求 (2)第三章课程设计分析 (3)第四章算法描述 (4)第五章源代码 (8)第六章运行结果分析 (13)第七章结束语 (15)第八章参考文献 (15)第一章课程设计目的本学期我们对《数据结构》这门课程进行了学习。
这门课程是一门实践性非常强的课程,为了让大家更好地理解与运用所学知识,提高动手能力,我们进行了此次课程设计实习。
这次课程设计不但要求实习者掌握《数据结构》中的各方面知识,还要求实习者具备一定的C语言基础和编程能力。
具体说来,这次课程设计主要有两大方面目的。
一是让实习者通过实习掌握《数据结构》中的知识。
对于《图的存储与遍历》这一课题来说,所要求掌握的数据结构知识主要有:图的邻接表存贮结构、队列的基本运算实现、邻接表的算法实现、图的广度优先搜索周游算法实现、图的深度优先搜索周游算法实现。
二是通过实习巩固并提高实习者的C语言知识,并初步了解Visual C++的知识,提高其编程能力与专业水平。
第二章课程设计内容和要求2.1课程设计内容该课题要求以邻接表的方式存储图,输出邻接表,并要求实现图的深度、广度两种遍历。
2.1.1图的邻接表的建立与输出对任意给定的图(顶点数和边数自定),并且对有向图与无向图都应进行讨论,根据邻接表的存储结构建立图的邻接表并输出之。
尽量用图形化的方式输出邻接表。
2.1.2 图的遍历的实现图的遍历包括图的广度优先遍历与深度优先遍历。
对于广度优先遍历应利用队列的五种基本运算(置空队列、进队、出队、取队头元素、判队空)来实现。
首先建立一空队列,从初始点出发进行访问,当被访问时入队,访问完出队。
并以队列是否为空作为循环控制条件。
对于深度优先遍历则采用递归或非递归算法来实现。
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。
图的两种存储和遍历实验7图的两种存储和遍历一、实验内容:(1)键盘输入数据,分别建立有向图和无向图邻接表。
(2)输出邻接表。
(3)基于有向图的邻接表计算每个顶点的度,并输出。
(4)利用邻接表存储实现无向图的深度优先遍历。
(5)利用邻接表存储实现无向图的广度优先遍历。
(6)在主功能中设计一个简单的菜单,分别调试上述算法。
第二,源代码:#包含#包含#定义最大顶点数20 #定义确定1 #定义错误0 #定义溢出0 int访问[最大顶点数];//表节点typedef结构ArcNode { int adjvex构造ArcNode * nextarcchar * info} ArcNode//头节点typedef结构VNode {char数据;弧节点*首弧;}虚拟节点,列出[最大顶点数];//图结构typedef结构{AdjList顶点;int vexnum,arcnum} ALGraph//用于BFS遍历的附加链队列节点结构typedefstructqcode {intdata};结构QNode *下一步;}QNode,* QueuePtr//链队列typedef结构{QueuePtr前端;队列后部;}链接队列;//初始化链组intinitqueue(link queue q){ q . front=q . reason=(queue ptr)malloc(sizeof(qcode));如果(!Q.front)出口(OVERFLOW);问:前线-一、实验内容:(1)键盘输入数据,分别建立有向图和无向图邻接表。
(2)输出邻接表。
(3)基于有向图的邻接表计算每个顶点的度,并输出。
(4)利用邻接表存储实现无向图的深度优先遍历。
(5)利用邻接表存储实现无向图的广度优先遍历。
(6)在主功能中设计一个简单的菜单,分别调试上述算法。
第二,源代码:#包含#包含#定义最大顶点数20 #定义确定1 #定义错误0 #定义溢出0 int访问[最大顶点数];//表节点typedef结构ArcNode { int adjvex构造ArcNode * nextarcchar * info} ArcNode//头节点typedef结构VNode {char数据;弧节点*首弧;}虚拟节点,列出[最大顶点数];//图结构typedef结构{AdjList顶点;int vexnum,arcnum} ALGraph//用于BFS遍历的附加链队列节点结构typedefstructqcode {intdata};结构QNode *下一步;}QNode,* QueuePtr//链队列typedef结构{QueuePtr前端;队列后部;}链接队列;//初始化链组intinitqueue(link queue q){ q . front=q . reason=(queue ptr)malloc(sizeof(qcode));如果(!Q.front)出口(OVERFLOW);q . front:wordfan div;I)。
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 <stdio.h>#include <malloc.h>#define VERTEX_MAX 30#define MAXSIZE 20typedef struct{intarcs[VERTEX_MAX][VERTEX_MAX] ;int vexnum,arcnum;} MGraph; void creat_MGraph1(MGraph *g) { int i,j,k;int n,m;printf("请输入顶点数和边数:");scanf("%d%d",&n,&m);g->vexnum=n;g->arcnum=m;for (i=0;i<n;i++)for (j=0;j<n;j++)g->arcs[i][j]=0;while(1){printf("请输入一条边的两个顶点:\n");scanf("%d%d",&i,&j);if(i==-1 || j==-1)break;else if(i==j || i>=n || j>=n){printf("输入错误,请重新输入!\n");}else{g->arcs[i][j]=1;g->arcs[j][i]=1;}}}void printMG(MGraph *g) {int i,j;for (i=0;i<g->vexnum;i++){for (j=0;j<g->vexnum;j++)printf(" %d",g->arcs[i][j]);printf("\n");}printf("\n");}main(){int i,j;int fg;MGraph *g1;g1=(MGraph*)malloc(sizeof(MGraph));printf("1:创建无向图的邻接矩阵\n\n");creat_MGraph1(g1);printf("\n此图的邻接矩阵为:\n"); printMG(g1);}2、邻接链表:#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define MAX_SIZE 10typedef struct node{int vertex;struct node *next;}node,adjlist[MAX_SIZE];adjlist g;int visited[MAX_SIZE+1];int que[MAX_SIZE+1];void creat(){int n,e;int i;int start,end;node *p,*q,*pp,*qq;printf("输入无向图的顶点数和边数:");scanf("%d%d",&n,&e);for(i = 1; i <= n ; i++){visited[i] = 0;g[i].vertex = i;g[i].next = NULL;}printf("依次输入边:\n");for(i = 1; i <= e ; i++){scanf("%d%d",&start,&end);p=(node *)malloc(sizeof(node));p->vertex = end;p->next = NULL;q = &g[start];while(q->next)q = q->next;q->next = p;p1=(node*)malloc(sizeof(node));p1->vertex = start;p1->next = NULL;q1 = &g[end];while(qq->next)q1 = q1->next;q1->next = p1;}}void bfs(int vi){int front,rear,v;node *p;front =0;rear = 1;visited[vi] = 1;que[0] = vi;printf("%d ",vi);while(front != rear){v = que[front];p = g[v].next;while(p){if(!visited[p->vertex]){visited[p->vertex]= 1;printf("%d",p->vertex);que[rear++] = p->vertex;}p = p->next;}front++;}}int main(){creat();bfs(1);printf("\n");return 0;}五.实验心得与体会:(1)通过这次实验,使我基本上掌握了图的存储和遍历,让我弄清楚了如何用邻接矩阵和邻接链表对图进行存储(2)深度优先遍历和广度优先遍历都有着各自的优点,通过程序逐步调试,可以慢慢的理解这两种遍历方法的内涵和巧妙之处。
实验五图的存储与遍历1、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。
2、实验预备知识(1)图的存储结构:邻接矩阵表示法和邻接表表示法。
邻接矩阵表示法除了要用一个二维数组存储用于表示顶点间相邻关系的邻接矩阵外,还需用一个一维数组来存储顶点信息,另外还有图的顶点数和边数。
邻接表表示法类似于树的孩子链表表示法。
(2)图的遍历方法有深度优先遍历(Depth-First Traersal)和广度优先遍历(Breadth-First Traversal),简称 DFS和BFS。
DFS对图遍历时尽可能先对纵深方向进行搜索;BFS是类似于树的按层次遍历。
3、实验内容题目1对以邻接矩阵为存储结构的图进行 DFS和 BFS遍历(1) 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。
(2) 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。
(3) 测试数据:如图4.18所示。
(4) 实现提示:图的DFS遍历可通过递归调用或用栈来实现。
其思想是:只要当前结点未访问过,就访问该结点,沿着其一条分支深入下去,每深入一个未访问过的结点,就访问这个结点,然后从这个结点继续进行DFS遍历。
在这一过程中,若深入时遇到一个已访问过的结点,则查找是否有与这个结点相邻的下一个未访问过的结点。
若有则继续深人,否则将退回到这个结点的前一个结点,再找下一个相邻的本访问过的结点,……如此进行下去,直到所有的结点都被访问过。
BFS遍历可利用队列来帮助实现,也可以用栈。
实现方法与二叉树的层次遍历类似。
题目2对以邻接表为存储结构的图进行DFS和BFS遍历(1) 问题描述:以邻接表为存储结构,实现图的DFS和BFS遍历。
(2) 基本要求:建立一个图的邻接表存储,输出顶点的一种DFS和BFS序列。
(3) 测试数据:如图4.19所示:(4) 实现提示:以邻接表为存储结构的图的DFS和BFS算法的实现思想与以邻接矩阵为存储结构的实现是一样的。
中南大学《数据结构》课程设计题目图的存储和遍历学生姓名指导教师学院信息科学与工程专业班级完成时间 2008.01.231.1掌握图的邻接表存贮结构。
1.2掌握队列的基本运算实现。
1.3掌握图的邻接表的算法实现。
1.4掌握图的广度优先搜索周游算法实现。
1.5掌握图的深度优先搜索周游算法实现第二章设计内容和要求对任意给定的图(顶点数和边数自定),建立它的邻接表并输出,然后利用队列的五种基本运算(置空队列、进队、出队、取队头元素、判队空)实现图的广度、深度优先搜索周游。
第三章运行环境Turber c/c++集成实验与学习环境我的设计思路是,先通过给定的顶点和边的信息构造出图,用邻接表存储该图,然后用DFS或BFS进行遍历.下面是我设计过程的结构图:图4.1 设计过程的结构图通过自己对图的存储与遍历的算法了解和实践,进一步加深了图的邻接表存储,其特点有:1.存储表示,不惟一,各边表结点的链接次序取决于建立邻接表的算法和边的输入次序;空间复杂度S(n,e) ,S(n,e)=O(n+e)。
稀疏图用邻接表表示比用邻接矩阵表示节省存储空间;2.求顶点的度,无向图:顶点vi的度则是第i个边表中的结点个数;3.判定(Vi,Vj)或<Vi,Vj>是否是图的一条边;在邻接表表示中,需扫描第i个边表最坏情况下要耗费O(n)时间;4.求边的数目,与e的大小无关只要对每个边表的结点个数计数即可求得e,所耗费的时间,是O(e+n)。
当e≤n2时,采用邻接表表示更节省空间。
至于两种遍历,在计算机科学中,经常会遇到图的遍历问题。
解决这一问题的经典算法就是所谓深度优先搜索和广度优先搜索,理论证明两套算法的性能是等效的。
遍历图的过程实质是通过边或弧找邻接点的过程,因此广度优先搜索遍历图的时间复杂度和深度优先搜索遍历相同,两者不同之处在于对顶点访问的顺序不同而已.第五章算法(数据结构)描述实现图的存储和遍历其思路总体分二个大步骤:1.1图的存储采用邻接表对图进行存储,并输出存储结果,为实现邻接表的建立附设连个指向图相关边的指针*p,*q.再用for(k=1;k<=e;k++)同时*p,*q移动,给每条边分配内存,再利用函数print(g,n)将建立好的邻接表输出。
【关键字】实验数据结构图的遍历实验报告篇一:【数据结构】图的保存和遍历实验报告《数据结构B》实验报告系计算机与电子专业级班姓名学号XX年1 0月9日1. 上机题目:图的保存和遍历2. 详细设计#include#define GRAPHMAX 10#define FALSE 0#define TRUE 1#define error printf#define QueueSize 30typedef struct{char vexs[GRAPHMAX];int edges[GRAPHMAX][GRAPHMAX];int n,e;}MGraph;int visited[10];typedef struct{int front,rear,count;int data[QueueSize];}CirQueue;void InitQueue(CirQueue *Q){Q->front=Q->rear=0;Q->count=0;}int QueueEmpty(CirQueue *Q){return Q->count=QueueSize;}int QueueFull(CirQueue *Q){return Q->count==QueueSize;}void EnQueue(CirQueue *Q,int x){if(QueueFull(Q))error("Queue overflow");else{ Q->count++;Q->data[Q->rear]=x;Q->rear=(Q->rear+1)%QueueSize;}}int DeQueue(CirQueue *Q){int temp;if(QueueEmpty(Q)){ error("Queue underflow");return NULL;}else{ temp=Q->data[Q->front]; Q->count--;Q->front=(Q->front+1)%QueueSize;return temp;}}void CreateMGraph(MGraph *G){int i,j,k;char ch1,ch2;printf("\n\t\t请输入定点数,边数并按回车(格式如:3,4):");scanf("%d,%d",&(G->n),&(G->e));for(i=0;in;i++){ getchar();printf("\n\t\t请输入第%d个定点数并按回车:",i+1);scanf("%c",&(G->vexs[i]));}for(i=0;in;i++)for(j=0;jn;j++)G->edges[i][j]=0;for(k=0;ke;k++){ getchar();printf("\n\t\t请输入第%d条边的顶点序号(格式如:i,j):",k+1); scanf("%c,%c",&ch1,&ch2);for(i=0;ch1!=G->vexs[i];i++);for(j=0;ch2!=G->vexs[j];j++);G->edges[i][j]=1;}}void DFSM(MGraph *G,int i){int j;printf("\n\t\t深度优先遍历序列:%c\n",G->vexs[i]);visited[i]=TRUE;for(j=0;jn;j++)if(G->edges[i][j]==1 && visited[j]!=1) ////////////////DFSM(G,j);}void BFSM(MGraph *G,int k){ int i,j;CirQueue Q;InitQueue(&Q);printf("\n\t\t广度优先遍历序列:%c\n",G->vexs[k]);visited[k]=TRUE;EnQueue(&Q,k);while(!QueueEmpty(&Q)){ i=DeQueue(&Q);for(j=0;jn;j++)if(G->edges[i][j]==1 && visited[j]!=1){ visited[j]=TRUE;EnQueue(&Q,j);}}}void DFSTraverseM(MGraph *G){int i;for(i=0;in;i++)visited[i]=FALSE;for(i=0;in;i++)if(!visited[i]) DFSM(G,i);}void BFSTraverseM(MGraph *G){int i;for(i=0;in;i++)visited[i]=FALSE;for(i=0;in;i++)if(!visited[i]) BFSM(G,i);}void main(){MGraph *G,a;char ch1;int i,j,ch2;G=&a;printf("\n\t\t建立一个有向图的邻接矩阵表示\n"); CreateMGraph(G);printf("\n\t\t已建立一个有向图的邻接矩阵保存\n"); for(i=0;in;i++){ printf("\n\t\t");for(j=0;jn;j++)printf("%5d",G->edges[i][j]);}getchar();ch1='y';while(ch1=='y'||ch1=='Y'){ printf("\n");printf("\n\t\t图的保存与遍历");printf("\n\t\t********************************"); printf("\n\t\t*1-----更新邻接矩阵*");printf("\n\t\t*2-----深度优先遍历*");printf("\n\t\t*3-----广度优先遍历*");printf("\n\t\t*0-----退出*");printf("\n\t\t********************************");}} printf("\n\t\t请选择菜单号(0----3)"); scanf("%d",&ch2); getchar(); switch(ch2) { case 1:CreateMGraph(G); printf("\n\t\t图的邻接矩阵保存建立完成\n");break; case 2:DFSTraverseM(G);break; case 3:BFSTraverseM(G);break; case 0:ch1='n';break; default:printf("\n\t\t输出错误!清重新输入!"); }3. 调试分析(1)调试过程中主要遇到哪些问题?是如何解决的?由于实习之初对邻接表的保存结构了解不是很清楚,所以在运行出了一个小错误,即在输出邻接表时,每个结点都少了一个邻接点。
数据结构课程实验报告学号:: 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。
、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0 10 0 01 0 0 0 1A 0 10 101 0 0 0 00 0 0 1 0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:如图所示在此贴上调试好的程序#i nclude<stdio.h>#i nclude<malloc.h>#i ncludevstri ng.h>V0 V1V2 V3 V41 A 0 14A3 A 0 A3A#define M 100typedef struct node{char vex[M][2];int edge[M ][ M ];int n ,e;}Graph;in t 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");sca nf("%d,%d", &GA-> n,&GA->e);printf ("请输入矩阵顶点信息:\n");for(i = 0;i<GA-> n;i++)scan f("%s",&(GA->vex[i][0]),&(GA->vex[i][1]));for (i = 0;i<GA-> n;i++)for (j = 0;j<GA-> n;j++) GA->edge[i][j] = 0;for (k = 0;k<GA->e;k++){ printf ("请输入第%4条边的顶点位置(i,j)和权值(用逗号隔开): ",k+1);sca nf ("%d,%d,%d",&i,&j, &w);GA->edge[i][j] = w;}return(GA);}void dfs(Graph *GA, i nt v){ int i;prin tf("%c%c\n",GA->vex[v][0],GA->vex[v][1]);visited[v]=1;for(i=0; i<GA->n; i++)if (GA->edge[v][i]==1 && visited[i]==0) dfs(GA, i);}void traver(Graph *GA){ int i;for(i=0; i<GA->n; i++)visited[i]=0;for(i=0; i<GA-> n;i++)if(visited[i]==0) dfs(GA, i);}void bfs( Graph *GA, i nt v){ int j,k,fro nt=-1,rear=-1;int Q[M];prin tf("%c%c\n",GA->vex[v][0],GA->vex[v][1]); visited[v]=1;rear=rear+1;Q[rear]=v;while (fron t!=rear){ fron t=fro nt+1;k=Q[fro nt];for (j=0; j<GA- >n; j++)if (GA->edge[k][j]==1 && visited[j]==0){ prin tf("%c%c\n",GA->vex[j][0],GA->vex[j][1]); visited[j]=1;rear=rear+1;Q[rear]=j;}}}void traver1(Graph *GA){ int i;for (i=0; i<GA-> n;i++)visited[i]=0;for (i=0; i<GA->n; i++)if (visited[i]==0)bfs(GA, i);typedef struct NODE{ int adjvex;struct NODE *n ext;}ENode;typedef struct NODE1{ char vex[2];ENode *first;} VexNode;typedef struct FS1{VexNode GL[M];int bia n,top;}FS;FS *CreateGL(){ FS *kk=(FS *)malloc(sizeof(FS));int i,j,k;ENode *s;printf("请输入顶点数和边数(用逗号隔开):\n");sca nf("%d,%d",&kk->top, & kk->bia n);printf("请输入顶点信息:\n");for (i=0; i<kk->top; i++){ sca nf("%s",kk->GL[i].vex);kk->GL[i].first=NULL; }printf("请输入边的信息(i,j): \n");for (k=0;k<kk->bia n;k++){ sca nf("\n%d,%d",&i,&j);s =(ENode*)malloc(sizeof(ENode)); s->adjvex=j;s-> next=kk->GL[i].first;kk->GL[i].first =s;}return kk;void DFS(FS *kk, i nt v){ ENode *w; int i;prin tf("%s\n",kk->GL[v].vex); visited[v]=1;w=kk->GL[v].first ;while (w!=NULL){ i=w->adjvex;if (visited[i]==0)DFS(kk,i);w=w- >n ext;}}void TRAVER(FS *kk){ int i;for(i=0; i<kk->top;i++) visited[i]=0;for(i=0; i<kk->top; i++)if(visited[i]==0)DFS(kk, i);}void BFS(FS *kk, i nt v){ int Q[M], front=-1,rear=-1;ENode *w;int i, k;prin tf("%s\n",kk->GL[v].vex); visited[v]=1;rear=rear+1; Q[rear]=v; while (fron t!=rear){ fron t=fro nt+1; k=Q[fro nt]; w=kk->GL[k].first; while(w!=NULL) { i=w->adjvex;if( visited[i]==0){ visited[i]=1; printf("%s",kk->GL[i].vex); rear=rear+1;Q[rear]=i;}w=w- >n ext;}}}void TRAVER1(FS *kk){ int i;for(i=0; i<kk->top;i++) visited[i]=0;for(i=0; i <kk->top;i++)if(visited[i]==0)BFS(kk,i);}int mai n(){int i=0;Graph *p;FS *q;while(i=1){/*建立菜单*/char jz[30]={"1.创建邻接矩阵"};char jd[30]={"2.邻接矩阵DFS 遍历"};char jb[30]={"3.邻接矩阵BFS遍历"};char bg[30]={"4.创建邻接表"};char bd[30]={"5.邻接表DFS 遍历"};char bb[30]={"6.邻接表BFS遍历"};char tc[30]={"7.退出"};char mn[30]={"菜单"};int l=strle n(jd);int o=strle n(mn);int m,n;prin tf("\n");for(m=0;m<=(2*l-o)/2;m++)printf("");prin tf("%s",m n);for(m=0;m<=(2*l-o)/2;m++) printf("");prin tf("\n");for(m=0;m<=2*l;m++)*\n",jz,jd,jb,bg,bd,bb,tc); for(m=0;m<=2*l;m++)prin tf("*");prin tf("\n");/*选择功能*/printf("请输入所需功能序号:");sca nf("%d",&n); switch( n){case 1: p=Create_Graph();break;case 2: traver(p);break;case 3: traver1(p);break;case 4: q=CreateGL();break;case 5: TRAVER(q);break;case 6: TRAVER1(q);break;case 7: retur n 0; default:pri ntf("输入功能序号有误! \n");}}return 0; prin tf("*"); *\n* %sprin tf("\n");prin tf("* %s *\n* %s *\n* %s *\n* *\n* %s *\n* %s%s90iTJK四、运行结果:在此把运行结果从屏幕上拷下来贴在此L.甸建邻按矩阵2.邻捞矩阵UF 克直厉 空却長拒陋氏遍历 匸D.建邹接夫 匚卸接衷茁2遍历□ XO E :\Cer necrrDXiIrtua ISyEtem\5 …esE V7 琴单V乗单 戌■:口:壮:(£* X K 相fc 宜 宅 gc X 童扫4c 址** # * We* 3C : |C 电斗 >二輩 请输入所需功能序号,EVI莖单T •退岀淸输入肝需功盘序号;e 乩卸接夬ME 盘圧匚劭轄耒丽2凰⑷ +-4=4=水V1V4VJ VIV4 请输入边旳低唱(ij j' iki L r 01.42r 12r 3k ”i 3=*=+■++4= #+#4=^ 芈****4=*云■芈*+乂卅斗:芈世+立卡卄北* 育输入所需功耕号;4 请输入顶做和边數:用逗号隔开h5 7 淸输入顶点信旦,了•退出测试数据要注意现实中矩阵是从1开始,而数组里是从0开始。
武汉东湖学院
实验报告
学院:计算机科学学院专业计算机科学与技术2016年11月18日
姓名付磊学号42
班级计科一班指导老师吴佳芬
课程名称数据结构成
绩
实验名称图的存储结构和遍历
1.实验目的
(1)了解邻接矩阵存储法和邻接表存储法的实现过程。
(2)了解图的深度优先遍历和广度优先遍历的实现过程。
2.实验内容
1. 采用图的邻接矩阵存储方法,实现下图的邻接矩阵存储,并输出该矩阵.
2. 设计一个将第1小题中的邻接矩阵转换为邻接表的算法,并设计一个在屏幕上显示邻接表的算法
3. 实现基于第2小题中邻接表的深度优先遍历算法,并输出遍历序列
4. 实现基于第2小题中邻接表的广度优先遍历算法,并输出遍历序列
3.实验环境
Visual C++ 6.0
4.实验方法和步骤(含设计)
我们通过二维数组中的值来表示图中节点与节点的关系。
通过上图可知,其邻接矩阵示意图为如下:
V0 v1 v2 v3 v4 v5
V0 0 1 0 1 0 1
V1 1 0 1 1 1 0
V2 0 1 0 0 1 0
V3 1 1 0 0 1 1
V4 0 1 1 1 0 0
V5 1 0 0 1 0 0
此时的“1”表示这两个节点有关系,“0”表示这两个节点无关系。
我们通过邻接表来在计算机中存储图时,其邻接表存储图如下:
}。
数据结构实验报告图的存储数据结构图实验报告一、实验目的和要求(1)掌握图的相关概念,包括图,有向图,无向图,完全图,子图,连通图,度,入度,出度,简单回路和环等定义。
(2)重点掌握图的各种存储结构,包括邻接矩阵和邻接表等。
(3)重点掌握图的基本运算,包括创建图,输出图,深度优先遍历,广度优先遍历等。
(4)掌握图的其他运算,包括最小生成树,最短路径,拓扑排序和关键路径等算法。
(5)灵活运用图这种数据结构解决一些综合应用问题。
二、实验内容和方法(1)实验内容:1、编写一个程序algo8-1.cpp,实现不带权图和带权图的邻接矩阵与邻接表的相互转换算法、输出邻接矩阵与邻接表的算法,并在此基础上设计一个程序exp8-1.cpp实现如下功能:①建立如图1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。
图12、编写一个程序algo8-2.cpp,实现图的遍历运算,并在此基础上设计一个程序exp8-2.cpp完成如下功能:①输出图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输出图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输出图1所示的有向图G从顶点0开始的广度优先遍历序列。
3、设计一个程序exp8-3.cpp,采用邻接表存储图,并输出图8.1(a)中从指定顶点1出发的所有深度优先遍历序列。
(2)实验方法:1、综合运用课本所学的知识,用不同的算法实现在不同的程序功能。
2、结合指导老师的指导,解决程序中的问题,正确解决实际中存在的异常情况,逐步改善功能。
3、根据实验内容,编译程序。
三、实验环境:Windows 7,Visual C++6.0三、实验过程描述文件graph.h中定义了图的邻接矩阵表示类型和邻接表表示类型,该头文件在以下三个实验中都会使用到。
其代码如下:#ifndef GRAPH_H_INCLUDED#define GRAPH_H_INCLUDEDtypedef int InfoType;#define MAXV 100 //最大顶点个数#define INF 32767 //INF表示无限大//以下定义邻接矩阵类型typedef struct{int no;InfoType info;}VertexType;typedef struct{int edges[MAXV][MAXV];int n,e;VertexType vexs[MAXV];}MGraph;//以下定义邻接表类型typedef struct ANode{int adjvex;struct ANode* nextarc;InfoType info;}ArcNode;typedef int Vertex;typedef struct VNode{Vertex data;实验①源程序。
数据结构试验报告实验四图的存储及应用实验题目:图的遍历问题专业班级:计科系1405班组长:张纪远(2014100518)组员:周振军(2014100551)朱新祥(2014100552)梁丽蓉(2014100526)段慧娟(2014100512)2016年 6月1日实验报告实验类型__综合设计__实验室_软件实验室三__一、实验题目图的存储及应用二、实验目的和要求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三、需求分析1.问题描述使用菜单实现图的相关算法,如键盘输入以下结点数据:太原、成都、北京、上海、天津、大连、河北,建立一个有向图或无向图(自定)的邻接表并输出该邻接表;在图的邻接表的基础上计算各顶点的度,并输出;以有向图的邻接表为基础实现输出它的拓扑排序序列;采用邻接表存储实现无向图的深度优先遍历;采用邻接表存储实现无向图的广度优先遍历;采用邻接矩阵存储实现无向图的最小生成树的 PRIM 算法2.设计分析调用菜单项,分别调用相应的子函数。
注意顶点存储地名,使用字符数组来实现。
3.结构类型定义typedef char vextype[10];/*顶点数据类型*/typedef int edgetype;/*边数据类型*/typedef struct{vextype vex[MAXSIZE];edgetype arc[MAXSIZE][MAXSIZE];int vexnum,arcnum;}Mgraph;typedef struct node{int adjvex;struct node *next}EdgeNode;typedef struct node{vextype vex;EdgeNode * firstedge;}VexNode;typedef struct{VexNode adjvex[MAXSIZE];int n,e;}ALGraph;四、概要设计为了实现上述程序功能,代码如下:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>typedef struct node{//边表结点int adj;//边表结点数据域struct node *next;}node;typedef struct vnode{//顶点表结点char name[20];node *fnext;}vnode,AList[20];typedef struct{AList List;//邻接表int v,e;//顶点树和边数}*Graph;//建立无向邻接表Graph CreatDG(){Graph G;int i,j,k;node *s;G=malloc(20*sizeof(vnode));printf("请输入图的顶点数和边数(空格隔开):");scanf("%d%d",&G->v,&G->e);//读入顶点数和边数for(i=0;i<G->v;i++){printf("请输入图中第%d元素:",i+1);scanf("%s",G->List[i].name);//读入顶点信息G->List[i].fnext=NULL;//边表置为空表}for(k=0;k<G->e;k++){printf("请请输入第%d条边的两顶点序号(空格隔开):",k+1);scanf("%d%d",&i,&j);//读入边(Vi,Vj)的顶点对序号;s=(node *)malloc(sizeof(node));//生成边表结点s->adj=j;s->next=G->List[i].fnext;G->List[i].fnext=s;//将新结点*s插入顶点Vi的边表头部s=(node *)malloc(sizeof(node));s->adj=i;//邻接点序号为is->next=G->List[j].fnext;G->List[j].fnext=s;// 将新结点*s插入顶点Vj的边表头部}return G;}//有向邻接图Graph CreatAG(){Graph G;int i,j,k;node *q;G=malloc(20*sizeof(vnode));printf("请输入图的顶点数和边数【空格隔开】:");scanf("%d%d",&G->v,&G->e);for (i=0;i<G->v;i++){printf("请输入图中第%d元素:",i+1);scanf("%s",&G->List[i].name); //读入顶点信息G->List[i].fnext=NULL;}for (k=0;k<G->e;k++){printf("请请输入第%d边的两顶点序号【空格隔开】:",k+1);scanf("%d%d",&i,&j);q=(node *)malloc(sizeof(node)); //生成新边表结点sq->adj=j; //邻接点序号为jq->next=G->List[i].fnext;G->List[i].fnext=q;}return G;}//输出图的邻接表void Print(Graph G){int i;node *p;printf("\t=======邻接表========\n");for(i=0;i<G->v;i++){p=G->List[i].fnext;printf("%d | %3s",i,G->List[i].name);while(p){printf("->%3s",G->List[p->adj].name);printf("->%d",p->adj);p=p->next;}printf("\n");}}typedef struct {char vex[20];}Lists[20];typedef struct{Lists l;int edge[20][20];//邻接矩阵int v1,e1;//顶点数和弧数}AGraph;typedef struct{int data; /* 某顶点与已构造好的部分生成树的顶点之间权值最小的顶点 */ int lowcost; /* 某顶点与已构造好的部分生成树的顶点之间的最小权值 */ }ClosEdge[20]; /* 用普里姆算法求最小生成树时的辅助数组 */void CreateAN(AGraph *G1){/* 构造邻接矩阵结构的图G */int i,j,k,w;printf("请输入图的顶点数和边数(空格隔开):");scanf("%d%d",&G1->v1,&G1->e1);//读入顶点数和边数for(i=1;i<=G1->v1;i++){printf("请输入图%d号元素:",i);scanf("%s",&G1->l[i].vex);//读入顶点信息}for(i=1;i<=G1->v1;i++)//初始化邻接矩阵for(j=1;j<=G1->v1;j++)G1->edge[i][j] = 9;for(k=1;k<=G1->e1;k++){printf("请输入两顶点及边的权值(空格隔开):");scanf("%d%d%d",&i,&j,&w);G1->edge[i][j]=w;G1->edge[j][i]=w;}}void PrintAN(AGraph *G1){int i,j;printf("\t=======邻接矩阵========\n");for(i=1;i<=G1->v1;i++){for(j=1;j<=G1->v1;j++)printf("%3d",G1->edge[i][j]);printf("\n");}}//输出各顶点的度数void Du(Graph G){int i,j;node *p;printf("\n<----各点度数---->\n");for(i=0;i<G->v;i++){p=G->List[i].fnext;printf("顶点%2s的度为:",G->List[i].name);j=0;while(p){j++;p=p->next;}printf("%d\n",j);}}//栈typedef struct stack{int x;struct stack *next;}stack;int push(stack *s,int i){stack *p;p=(stack *)malloc(sizeof(stack));p->x=i;p->next=s->next;s->next=p;return 1;}int pop(stack *s,int j){stack *p=s->next;//保存栈顶指针j=p->x;s->next=p->next; //将栈顶元素摘下free(p);//释放栈顶空间return j;}//拓扑排序void Topo(Graph G,stack *s){int i,k, count;int j=0;int indegree[20]={0};node *p;for(i=0;i<G->v;i++){p=G->List[i].fnext;;while(p!=NULL){indegree[p->adj]++;p=p->next;}}for(i=0;i<G->v;i++)if(indegree[i]==0)push(s,i);count=0;while(s->next!=NULL){i=pop(s,j);printf("%2s ",G->List[i].name);++count;for(p=G->List[i].fnext;p!=NULL;p=p->next){ k=p->adj;if(!(--indegree[k]))push(s,k);}}if(count<G->v) printf("有回路!");}void DFS(Graph G,int i,int flag[]){node *p;printf("%2s ",G->List[i].name);flag[i]=1;p=G->List[i].fnext;while(p){if(!flag[p->adj])DFS(G,p->adj,flag);p=p->next;}}//深度优先遍历void DFSTravel(Graph G){int i;int flag[20];//标志数组for(i=0;i<G->v;i++)flag[i]=0;for(i=0;i<G->v;i++)if(!flag[i])DFS(G,i,flag);}//建立队列typedef struct{int *elem;int front, rear;}*Queue;//队列初始化void InitQueue(Queue Q){Q->elem=(int *)malloc(20*sizeof(int));if(!Q->elem)exit(0);Q->front=Q->rear=0;}//入队void Enter(Queue Q, int e){if((Q->rear + 1)%20!= Q->front)Q->elem[Q->rear ]=e;elseprintf("队列满!\n");Q->rear=(Q->rear+1)%20;}//出队void Leave(Queue Q, int e){if(Q->rear != Q->front)e=Q->elem[Q->front];elseprintf("队列空!\n");Q->front=(Q->front+1)%20;}//广度优先遍历void BFSTravel(Graph G){Queue Q;node *p;int i,j=0;int flag[20];//标志数组Q=malloc(sizeof(20));InitQueue(Q);for(i=0;i<G->v;i++)flag[i]=0;for(i=0;i<G->v;i++)if(flag[i]==0){flag[i]=1;printf("%2s",G->List[i].name);Enter(Q,i);while(Q->front!=Q->rear){Leave(Q,j);//队头元素出队并置为jp=G->List[j].fnext;while(p!=NULL){if(flag[p->adj]==0){printf("%2s ",G->List[p->adj].name);flag[p->adj]=1;Enter(Q,p->adj);}p=p->next;}}}}int minimum(ClosEdge cl,int vnum){int i;int w,p;w=1000;for(i=1;i<=vnum;i++)if(cl[i].lowcost!=0&&cl[i].lowcost<w){w=cl[i].lowcost;p=i;}return p;}void Prim(AGraph *G1,int u){ClosEdge closedge;int i,j,k;for(j=1;j<=G1->v1;j++) /* 辅助数组初始化 */if(j!=u){closedge[j].data=u;closedge[j].lowcost=G1->edge[u][j];}closedge[u].lowcost=0; /* 初始,U={u} */for(i=1;i<G1->v1;i++){k=minimum(closedge,G1->v1); /* 求出生成树的下一个顶点 */printf("%d-----%d\n",closedge[k].data,k); /* 输出生成树的边 */closedge[k].lowcost=0; /* 第k顶点并入U集 */for(j=1;j<=G1->v1;j++) /* 新顶点并入U后,修改辅助数组*/if(G1->edge[k][j]<closedge[j].lowcost){closedge[j].data=k;closedge[j].lowcost=G1->edge[k][j];}}}//菜单列表void menu(){printf("\t**********************图的遍历问题**********************\n");printf("\t\t------- 1.建立无向邻接图 ---------\n");printf("\t\t------- 2.建立有向邻接图 ---------\n");printf("\t\t------- 3.建立无向邻接矩阵 ---------\n");printf("\t\t------- 4.输出各顶点的度 ---------\n");printf("\t\t------- 5.拓扑排序 ---------\n");printf("\t\t------- 6.深度优先遍历 ---------\n");printf("\t\t------- 7.广度优先遍历 ---------\n");printf("\t\t------- 8.prim算法生成最小生成树---------\n");printf("\t\t------- 9-退出 ---------\n");printf("\t********************************************************\n"); }//主函数void main(){Graph G;AGraph G1;int choice,u;stack *s=(stack *)malloc(sizeof(stack));s->next =NULL;while(1){menu();printf("请输入选择:");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:G=CreatDG();Print(G);printf("\n\n");break;case 2:G=CreatAG();Print(G);printf("\n\n");break;case 3:CreateAN(&G1);PrintAN(&G1);printf("\n\n");break;case 4:Du(G);printf("\n\n");break;case 5:printf("拓扑排序:");Topo(G,s);printf("\n\n");break;case 6:printf("深度优先遍历:");DFSTravel(G);printf("\n\n");break;case 7:printf("广度优先遍历:");BFSTravel(G);printf("\n\n");break;case 8:printf("请输入起点序号:");scanf("%d",&u);printf("Prim算法:\n");Prim(&G1,u);printf("\n");break;case 9: exit(0);default: printf("输入错误,请重新输入:\n\n ");}}}五、使用说明1、程序名为实验图的遍历.exe,运行坏境为VC6.0.程序执行后显示如图所示:2、建立无向邻接图3、输出各顶点的度4、进行深度优先遍历5、进行广度优先遍历6、建立有向邻接图7、拓扑排序8、建立无向邻接矩阵9、prim算法生成最小生成树八、实验总结通过对本次试验的学习,使我们明白了合作分工的重要性,这并不是一个容易的过程,中间碰到了许多问题,但我们都一一解决,有关于图这部分的内容很复杂,但是却非常重要,掌握好图的遍历有助于我们提升今后解决实际问题的能力,对我们非常有帮助。
《数据结构》实验报告◎实验题目:无向图的存储和遍历◎实验目的:1、掌握使用Visual C++6.0上机调试程序的基本方法;2、掌握图的邻接表存储结构和深度优先遍历的非递归算法。
3、提高自己分析问题和解决问题的能力,在实践中理解教材上的理论。
◎实验内容:建立有10个顶点的无向图的邻接表存储结构,然后对其进行深度优先遍历,该无向图可以是无向连通图或无向非连通图。
一、需求分析1、输入的形式和输入值的范围:根据提示,首先输入图的所有边建立邻接表存储结构,然后输入遍历的起始顶点对图或非连通图的某一连通分量进行遍历。
2、输出的形式:输出对该图是连通图或非连通图的判断结果,若是非连通图则输出各连通分量的顶点,之后输出队连通图或非连通图的某一连通分量的遍历结果。
3、程序所能达到的功能:输入图的所有边后,建立图的邻接表存储结构,判断该图是连通图或非连通图,最后对图进行遍历。
4、测试数据:输入10个顶点(空格分隔):A B C D E F G H I J输入边的信息(格式为x y):AB AC AF CE BD DC HG GI IJ HJ EH该图为连通图,请输入遍历的起始顶点:A遍历结果为:A F C D B E H J I G是否继续?(是,输入1;否,输入0):1输入10个顶点(空格分隔):A B C D E F G H I J输入边的信息(格式为xy):AB AC CE CA AF HG HJ IJ IG该图为非连通图,各连通分量中的顶点为:< A F C E B > < D > < G I J H >输入第1个连通分量起始顶点:F第1个连通分量的遍历结果为:F A C E B输入第2个连通分量起始顶点:I第2个连通分量的遍历结果为:I G H J输入第3个连通分量起始顶点:D第3个连通分量的遍历结果为:D是否继续?(是,输入1;否,输入0):0谢谢使用!Press any key to continue二概要设计1、邻接表是图的一种顺序存储与链式存储结构结合的存储方法。
数据结构图的遍历实验报告篇一:【数据结构】图的存储和遍历实验报告《数据结构B》实验报告系计算机与电子专业级班姓名学号XX年1 0月 9日1. 上机题目:图的存储和遍历2. 详细设计#include#define GRAPHMAX 10#define FALSE 0#define TRUE 1#define error printf#define QueueSize 30typedef struct{char vexs[GRAPHMAX];int edges[GRAPHMAX][GRAPHMAX];int n,e;}MGraph;int visited[10];typedef struct{int front,rear,count;int data[QueueSize];}CirQueue;void InitQueue(CirQueue *Q) {Q->front=Q->rear=0;Q->count=0;}int QueueEmpty(CirQueue *Q) {return Q->count=QueueSize;}int QueueFull(CirQueue *Q){return Q->count==QueueSize;}void EnQueue(CirQueue *Q,int x) {if(QueueFull(Q))error("Queue overflow");else{ Q->count++;Q->data[Q->rear]=x;Q->rear=(Q->rear+1)%QueueSize;}}int DeQueue(CirQueue *Q){int temp;if(QueueEmpty(Q)){ error("Queue underflow");return NULL;}else{ temp=Q->data[Q->front]; Q->count--; Q->front=(Q->front+1)%QueueSize; return temp;}}void CreateMGraph(MGraph *G){int i,j,k;char ch1,ch2;printf("\n\t\t请输入定点数,边数并按回车(格式如:3,4):");scanf("%d,%d",&(G->n),&(G->e));for(i=0;in;i++){ getchar();printf("\n\t\t请输入第%d个定点数并按回车:",i+1);scanf("%c",&(G->vexs[i]));}for(i=0;in;i++)for(j=0;jn;j++)G->edges[i][j]=0;for(k=0;ke;k++){ getchar();printf("\n\t\t请输入第%d条边的顶点序号(格式如:i,j):",k+1);scanf("%c,%c",&ch1,&ch2);for(i=0;ch1!=G->vexs[i];i++);for(j=0;ch2!=G->vexs[j];j++);G->edges[i][j]=1;}}void DFSM(MGraph *G,int i){int j;printf("\n\t\t深度优先遍历序列: %c\n",G->vexs[i]);visited[i]=TRUE;for(j=0;jn;j++)if(G->edges[i][j]==1 && visited[j]!=1) ////////////////DFSM(G,j);}void BFSM(MGraph *G,int k){ int i,j;CirQueue Q;InitQueue(&Q);printf("\n\t\t广度优先遍历序列:%c\n",G->vexs[k]);visited[k]=TRUE;EnQueue(&Q,k);while(!QueueEmpty(&Q)){ i=DeQueue(&Q);for(j=0;jn;j++)if(G->edges[i][j]==1 && visited[j]!=1) { visited[j]=TRUE;EnQueue(&Q,j);}}}void DFSTraverseM(MGraph *G){int i;for(i=0;in;i++)visited[i]=FALSE;for(i=0;in;i++)if(!visited[i]) DFSM(G,i);}void BFSTraverseM(MGraph *G){int i;for(i=0;in;i++)visited[i]=FALSE;for(i=0;in;i++)if(!visited[i]) BFSM(G,i);}void main(){MGraph *G,a;char ch1;int i,j,ch2;G=&a;printf("\n\t\t建立一个有向图的邻接矩阵表示\n");CreateMGraph(G);printf("\n\t\t已建立一个有向图的邻接矩阵存储\n");for(i=0;in;i++){ printf("\n\t\t");for(j=0;jn;j++)printf("%5d",G->edges[i][j]);}getchar();ch1='y';while(ch1=='y'||ch1=='Y'){ printf("\n");printf("\n\t\t图的存储与遍历 ");printf("\n\t\t********************************");printf("\n\t\t*1-----更新邻接矩阵*");printf("\n\t\t*2-----深度优先遍历*");printf("\n\t\t*3-----广度优先遍历*");printf("\n\t\t*0-----退出*");printf("\n\t\t********************************");}} printf("\n\t\t请选择菜单号(0----3)"); scanf("%d",&ch2); getchar(); switch(ch2) { case 1:CreateMGraph(G); printf("\n\t\t图的邻接矩阵存储建立完成\n");break; case 2:DFSTraverseM(G);break; case 3:BFSTraverseM(G);break; case 0:ch1='n';break; default:printf("\n\t\t输出错误!清重新输入!"); }3. 调试分析(1)调试过程中主要遇到哪些问题?是如何解决的?由于实习之初对邻接表的存储结构了解不是很清楚,所以在运行出了一个小错误,即在输出邻接表时,每个结点都少了一个邻接点。
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<stdio.h>#include<malloc.h>#include<string.h>⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=010*******010101000100010A#define M 100typedef 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<GA->n;i++)scanf("%s",&(GA->vex[i][0]),&(GA->vex[i][1]));for (i = 0;i<GA->n;i++)for (j = 0;j<GA->n;j++)GA->edge[i][j] = 0;for (k = 0;k<GA->e;k++){ printf ("请输入第%d条边的顶点位置(i,j)和权值(用逗号隔开):",k+1);scanf ("%d,%d,%d",&i,&j,&w);GA->edge[i][j] = w;}return(GA);}void dfs(Graph *GA, int v){ int i;printf("%c%c\n",GA->vex[v][0],GA->vex[v][1]);visited[v]=1;for(i=0; i<GA->n; i++)if (GA->edge[v][i]==1 && visited[i]==0) dfs(GA, i);}void traver(Graph *GA){ int i;for(i=0; i<GA->n; i++)visited[i]=0;for(i=0; i<GA->n;i++)if(visited[i]==0)dfs(GA, i);}void bfs( Graph *GA, int v){ int j,k,front=-1,rear=-1;int Q[M];printf("%c%c\n",GA->vex[v][0],GA->vex[v][1]); visited[v]=1;rear=rear+1;Q[rear]=v;while (front!=rear){ front=front+1;k=Q[front];for (j=0; j<GA->n; j++)if (GA->edge[k][j]==1 && visited[j]==0){ printf("%c%c\n",GA->vex[j][0],GA->vex[j][1]);visited[j]=1;rear=rear+1;Q[rear]=j;}}}void traver1(Graph *GA){ int i;for (i=0; i<GA->n;i++)visited[i]=0;for (i=0; i<GA->n; i++)if (visited[i]==0)bfs(GA, i);}typedef struct NODE{ int adjvex;struct NODE *next;}ENode;typedef struct NODE1{ char vex[2];ENode *first;} VexNode;typedef struct FS1{VexNode GL[M];int bian,top;}FS;FS *CreateGL( ){ FS *kk=(FS *)malloc(sizeof(FS));int i,j,k;ENode *s;printf("请输入顶点数和边数(用逗号隔开):\n");scanf("%d,%d",&kk->top, &kk->bian);printf("请输入顶点信息:\n");for (i=0; i<kk->top; i++){ scanf("%s",kk->GL[i].vex);kk->GL[i].first=NULL; }printf("请输入边的信息(i,j):\n");for (k=0;k<kk->bian;k++){ scanf("\n%d,%d",&i,&j);s =(ENode*)malloc(sizeof(ENode));s->adjvex=j;s->next=kk->GL[i].first;kk->GL[i].first =s;}return kk;}void DFS(FS *kk, int v){ ENode *w; int i;printf("%s\n",kk->GL[v].vex); visited[v]=1;w=kk->GL[v].first ;while (w!=NULL){ i=w->adjvex;if (visited[i]==0)DFS(kk,i);w=w->next;}}void TRAVER(FS *kk){ int i;for(i=0; i<kk->top;i++)visited[i]=0;for(i=0; i<kk->top; i++)if(visited[i]==0)DFS(kk, i);}void BFS(FS *kk, int v){ int Q[M], front=-1,rear=-1;ENode *w;int i, k;printf("%s\n",kk->GL[v].vex);visited[v]=1;rear=rear+1; Q[rear]=v;while (front!=rear){ front=front+1;k=Q[front];w=kk->GL[k].first;while(w!=NULL){ i=w->adjvex;if( visited[i]==0){ visited[i]=1; printf("%s",kk->GL[i].vex);rear=rear+1; Q[rear]=i;}w=w->next;}}}void TRAVER1(FS *kk){ int i;for(i=0; i<kk->top;i++) visited[i]=0;for(i=0; i <kk->top;i++)if(visited[i]==0)BFS(kk,i);}int main(){int i=0;Graph *p;FS *q;while(i=1){/*建立菜单*/char jz[30]={"1.创建邻接矩阵"};char jd[30]={"2.邻接矩阵DFS遍历"};char jb[30]={"3.邻接矩阵BFS遍历"};char bg[30]={"4.创建邻接表"};char bd[30]={"5.邻接表DFS遍历"};char bb[30]={"6.邻接表BFS遍历"};char tc[30]={"7.退出"};char mn[30]={"菜单"};int l=strlen(jd);int o=strlen(mn);int m,n;printf("\n");for(m=0;m<=(2*l-o)/2;m++)printf(" ");printf("%s",mn);for(m=0;m<=(2*l-o)/2;m++)printf(" ");printf("\n");for(m=0;m<=2*l;m++)printf("*");printf("\n");printf("* %s *\n* %s*\n* %s *\n* %s *\n* %s *\n* %s *\n* %s*\n",jz,jd,jb,bg,bd,bb,tc);for(m=0;m<=2*l;m++)printf("*");printf("\n");/*选择功能*/printf("请输入所需功能序号:");scanf("%d",&n);switch(n){case 1: p=Create_Graph();break;case 2: traver(p);break;case 3: traver1(p);break;case 4: q=CreateGL();break;case 5: TRAVER(q);break;case 6: TRAVER1(q);break;case 7: return 0;default:printf("输入功能序号有误!\n");}}return 0;}四、运行结果:在此把运行结果从屏幕上拷下来贴在此五、心得体会:测试数据要注意现实中矩阵是从1开始,而数组里是从0开始。