中国矿业大学测绘软件实习报告材料

中国矿业大学测绘软件设计与实现实验报告学号：姓名：班级：指导教师：王永波实验一二叉树的构建及其遍历算法的实现实验目的：完成二叉树的构建以及二叉树的遍历等，加深对树以及二叉树的遍历相关知识的理解。

实验内容：1.二叉树类的定义及建立。

2.二叉树的前序、中序、后序遍历。

主要代码：template <class T>class C_LJH_BinTree{public:C_LJH_BinTree();//构造函数，根据输入前序序列由键盘输入~C_LJH_BinTree();//析构函数void PreOrder();//前序遍历void InOrder();//中序遍历void PostOrder();//后序遍历private:T data;C_LJH_BinTree<T>*lchild,*rchild;bool NO_Die;};template <class T>C_LJH_BinTree<T>::C_LJH_BinTree(){NO_Die = false;lchild = NULL;rchild = NULL;char ch;cin>>ch;if (ch == '#'){NO_Die = true;//若为#，代表空节点}else{this->data = ch;//保存输入的节点//左子树C_LJH_BinTree *newChild0 = new C_LJH_BinTree<T>();if (newChild0->NO_Die)delete newChild0;elsethis->lchild= newChild0;//右子树C_LJH_BinTree *newChild1 = new C_LJH_BinTree<T>();//直接创建子节点，if (newChild1->NO_Die)delete newChild1;elsethis->rchild= newChild1;}}//析构函数template <class T>C_LJH_BinTree<T>::~C_LJH_BinTree(){if (lchild) delete lchild; //删除父节点之前，先删除子节点if (rchild) delete rchild;}//前序遍历template <class T>void C_LJH_BinTree<T>::PreOrder(){cout<<this->data<<"\t";//先输出父节点，然后子节点按照父节点做if (lchild!=NULL)this->lchild->PreOrder();if (rchild!=NULL)this->rchild->PreOrder();}//中序遍历template <class T>void C_LJH_BinTree<T>::InOrder(){if (lchild) lchild->InOrder();cout<<this->data<<"\t";if (rchild) rchild->InOrder();}//后序遍历template <class T>void C_LJH_BinTree<T>::PostOrder(){if (lchild) lchild->PostOrder();if (rchild) rchild->PostOrder();cout<<this->data<<"\t";}int main(){cout<<"请输入二叉树的前序遍历："<<endl;cout<<"（以#作为分支结尾，例如：A B # # C # #）"<<endl;C_LJH_BinTree<char> m_tree;cout<<endl;cout<<"前序遍历为："<<endl;m_tree.PreOrder();cout<<endl;cout<<"中序遍历为："<<endl;m_tree.InOrder();cout<<endl;cout<<"后序遍历为："<<endl;m_tree.PostOrder();cout<<endl;return 0;}实验结果：实验体会：通过本次试验，理解了二叉树类的构建、二叉树的建立及其遍历。

作为第一次实验，内容上实现实验所要求的目没有多大的难处，但其从数据结构出发，让我回忆起很多以前学过的知识，对我来说，收获不少。

实验二图的创建、遍历及其MST的构建实验目的：完成图的创建、遍历及最小数的构建，加深对图的认识以及对相关课本知识的认识。

实验内容：1.图的创建。

2.基于深度优先的图的遍历算法的设计与实现。

3.基于广度优先的图的遍历算法的设计与实现。

4.基于Prim算法的最小生成树的构建。

5.基于Kruskal算法的最小生成树的构建。

主要代码：struct primnode{public:char begvex;//开始结点char endvex;//结束结点int lowcost;//中间权值};class LJH_Graphmtx//图的邻接矩阵定义{ public:LJH_Graphmtx(intsz=DefaultVertices);//构造函数~LJH_Graphmtx()//析构函数{delete []VerticesList;delete []Edge;}bool GraphEmpty()//判断图是否为空{ if(numEdges==0)return true;else return false; }bool GraphFull()//判断图是否为满{if(numVertices==maxVertices||num Edges==maxVertices*(maxVertices-1)/2)return true;elsereturn false; }int NumberOfVertices()//返回当前顶点数{ return numVertices; }int NumberOfEdges()//返回当前边数{ return numEdges; }char getValue(int i)//取顶点i的值，i不合理返回0{ returni>=0&&i<=numVertices ? VerticesList[i] : NULL; }int getWeight(int v1,int v2)//取边(v1,v2)上的权值{ return v1!=-1&&v2!=-1 ? Edge[v1][v2] : 0; }int getFirstNeighbor(int v);//取顶点v的第一个邻接顶点int getNextNeighbor(int v,int w);//取v的邻接顶点w的下一邻接顶点bool insertVertex(char vertex);//插入顶点vertexbool insertEdge(int v1,int v2,int weight);//插入边(v1,v2),权为weight bool removeVertex(int v);//删去顶点v和所有与它相关联的边bool removeEdge(int v1,int v2);//在图中删去边(v1,v2)int getVertexPos(char vertex)//给出顶点vertex的位置,如果该顶点不在图内则返回-1{ for(int i=0;i<numVertices;i++) if(VerticesList[i]==vertex) return i;return -1; }int mini();//求图中所有边的最小权值bool input();//输入函数bool output();//输出函数void kruskal();//kruskal算法void prim();//prim算法protected:int maxVertices;//图中最大顶点数int numEdges;//图中当前边数int numVertices;//图中当前顶点数private:char *VerticesList;//顶点表int * *Edge;//邻接矩阵int visit[50];//便利时的辅助工具primnode closeedge[50];//为实现prim 函数的辅助结点};LJH_Graphmtx::LJH_Graphmtx(int sz)//构造函数{ maxVertices=sz;numVertices=0;numEdges=0;int i,j;VerticesList=newchar[maxVertices];//创建顶点表数组Edge=(int * *)new int *[maxVertices];//创建邻接矩阵数组for(i=0;i<maxVertices;i++)Edge[i]=new int[maxVertices]; for(i=0;i<maxVertices;i++)//邻接矩阵初始化for(j=0;j<maxVertices;j++)Edge[i][j]=(i==j)? 0 : maxWeight;}int LJH_Graphmtx::getFirstNeighbor(int v) { if(v!=-1){ for(int i=0;i<numVertices;i++)if(Edge[v][i]>0&&Edge[v][i]<maxWe ight)return i; }return -1;}int LJH_Graphmtx::getNextNeighbor(int v,int w)//给出顶点v的某邻接顶点w的下一个邻接顶点的位置，如果找不到，则函数返回-1{ if(v!=-1&&w!=-1){for(int i=w+1;i<numVertices;i++)if(Edge[v][i]>0&&Edge[v][i]<maxWe ight) return i; }return -1;}bool LJH_Graphmtx::insertVertex(char vertex)//插入顶点vertex { if(numVertices==maxVertices) return false;//顶点表满，不插入VerticesList[numVertices++]=verte x;return true;}bool LJH_Graphmtx::insertEdge(int v1,int v2,int weight)//插入边(v1,v2),权为weight{if(v1!=-1&&v1<numVertices&&v2!=-1&&v 2<numVertices&&Edge[v1][v2]==maxWeigh t)////插入条件(???){Edge[v1][v2]=Edge[v2][v1]=weight;numEdges++;return true; }elsereturn false;}bool LJH_Graphmtx::removeVertex(int v)//删去顶点v和所有与它相关联的边{ if(v<0&&v>=numVertices)return false;//v不在图中，不删除int i,j;VerticesList[v]=VerticesList[numV ertices-1];//顶点表中删除该结点for(i=0;i<numVertices;i++)//减去与v相关联的边数if(Edge[i][v]>0&&Edge[i][v]<maxWe ight) numEdges--;for(i=0;i<numVertices;i++)//用最后一列填补第v列Edge[i][v]=Edge[i][numVertices-1] ;numVertices--;//顶点个数减1for(j=0;j<numVertices;j++)//用最后一行填补第v行Edge[v][j]=Edge[numVertices-1][j] ;return true;}bool LJH_Graphmtx::removeEdge(int v1,int v2)//在图中删去边(v1,v2){if(v1>-1&&v1<numVertices&&v2>-1&&v2< numVertices&&Edge[v1][v2]>0&&Edge[v1][v2]<maxWeight){Edge[v1][v2]=Edge[v2][v1]=maxWei ght;//删除边(v1,v2)numEdges--;return true; }elsereturn false;}bool LJH_Graphmtx::input(){ int i,j,k,n,m;char e1,e2;int weight;cout<<"请输入顶点数和边数:"<<endl;cin>>n>>m;//输入顶点数n和边数mcout<<"请输入顶点的值："<<endl;for(i=0;i<n;i++)//依次输入顶点的值{ cin>>e1;this->insertVertex(e1); } i=0;while(i<m){ cout<<"请输入端点信息:"<<endl;cin>>e1>>e2>>weight;//输入端点信息j=this->getVertexPos(e1);//查顶点号k=this->getVertexPos(e2);if(j==-1||k==-1)cout<<"边两端点信息输入有误，请重新输入！"<<endl;else{this->insertEdge(j,k,weight);i++; }}return true;}bool LJH_Graphmtx::output()//输出函数{ int i,j,n,m;char e1,e2;int w;n=this->NumberOfVertices();m=this->NumberOfEdges();cout<<"顶点的个数为："<<n<<endl;cout<<"边的条数为："<<m<<endl;cout<<"所有边的信息为："<<endl;for(i=0;i<n;i++)for(j=i+1;j<n;j++){ w=this->getWeight(i,j);if(w>0&&w<maxWeight){ e1=this->getValue(i);e2=this->getValue(j);cout<<"("<<e1<<","<<e2<<","<<w<<" )"<<endl;}}return true;}int LJH_Graphmtx::mini()//求图中所有边的最小权值，并返回{ static int i;int min=0;for (int j=0;j<numVertices;j++){ if(!visit[j]){if(closeedge[min].lowcost>closeedge[ j].lowcost){ min=j; } } }i=min;cout<<"包括边("<<closeedge[i].begvex<<","<<closeed ge[i].endvex<<")";return i;}//图的深度优先搜索函数////////void DFS(LJH_Graphmtx & G,int v,bool visited[]);//先声明函数，后使用void DFS(LJH_Graphmtx & G,char & v)//从顶点v出发，对图G进行深度优先遍历的主要过程{ inti,loc,n=G.NumberOfVertices();//取图中顶点的个数bool * visited=new bool[n];//创建辅助数组for(i=0;i<n;i++)//初始化辅助数组visited{ visited[i]=0; }loc=G.getVertexPos(v);//取得v结点在图中的位置DFS(G,loc,visited);//从顶点0开始深度优先搜索delete []visited;}void DFS(LJH_Graphmtx & G,int v,bool visited[]){ cout<<G.getValue(v)<<endl;//访问顶点vvisited[v]=1;//顶点v作访问标记int w=G.getFirstNeighbor(v);//找v 的第一个邻接顶点wwhile(w!=-1)//若邻接顶点w存在{ if(visited[w]==0)DFS(G,w,visited);//若w未被访问，递归访问顶点ww=G.getNextNeighbor(v,w);//取v排在w后的下一个邻接顶点}}//图的广度优先搜索函数////////void BFS(LJH_Graphmtx G,char v)//从顶点v出发，以广度优先的次序横向搜索图，算法中使用了一个队列。