实验4 图的基本操作

实验4 图的基本操作实验目的1．掌握图的各种存储结构，特别要熟练掌握邻接矩阵和邻接表存储结构。

2．遍历是图各种应用的算法的基础，要熟练掌握图的深度优先遍历和广度优先遍历算法，复习栈和队列的应用。

实验内容程序1/* 定义邻接矩阵类型*/typedef int adjmatrix[n+1][n+1];/* 建立图的邻接矩阵 */void CreatMatrix(adjmatrix GA)/* 从初始点v出发深度优先遍历邻接矩阵GA表示的图 */void DfsMatrix(adjmatrix GA,int v)/*从初始点v出发广度优先遍历邻接矩阵GA表示的图*/void BfsMatrix(adjmatrix GA,int v)程序2/* 邻接表的结点类型 */typedef struct arc{int adjvex;struct arc *next;}ArcNode;typedef struct VexNode{int vertex;ArcNode *firstarc;}VerNode;typedef VerNode AdjList[MAXNODE];/* 建立图的邻接表 */void CreatAdjlist(AdjList GL)/* 从初始点v出发深度优先遍历邻接表GL表示的图 */void DfsAdjlist(AdjList GL,int v)/*从初始点v出发广度优先遍历邻接表GL表示的图*/void BfsAdjlist(AdjList GL,int v)参考源程序程序一：以邻接表为存储结构时的遍历算法实现#define MAXNODE 10#define NULL 0typedef struct arc{int adjvex;struct arc *next;}ArcNode;typedef struct VexNode{int vertex;ArcNode *firstarc;}VerNode;typedef VerNode AdjList[MAXNODE];int visited[MAXNODE];int vexnum,arcnum;void creatgraph(AdjList GL){int i,j,k;ArcNode *p;printf("请输入顶点个数和边的个数:");scanf("%d%d",&vexnum,&arcnum);printf("请输入顶点(顶点用整型数代表):\n");for(i=1;i<=vexnum;i++){scanf("%d",&GL[i].vertex);GL[i].firstarc=NULL;}printf("请输入图的所有边(一条边的两个端点中间用,分隔): , \n"); for(k=1;k<=arcnum;k++){scanf("%d,%d",&i,&j);if(i&&j){p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));p->adjvex=j;p->next=GL[i].firstarc;GL[i].firstarc=p;p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));p->adjvex=i;p->next=GL[j].firstarc; GL[j].firstarc=p;}}}void DfsAdjlist(AdjList GL,int v){int i;for(i=1;i<=vexnum;i++) visited[i]=0;if(!visited[v]) dfs(GL,v);}int dfs(AdjList G,int v){ArcNode *q;if(!visited[v]) printf("%d,",G[v].vertex);visited[v]=1;q=G[v].firstarc;while(q!=NULL){if(!visited[q->adjvex]) dfs(G,q->adjvex);q=q->next;}}int BfsAdjlist(AdjList GL,int v){int k,i,j,Q[MAXNODE],front=0,rear=0; ArcNode *p;for(i=1;i<=vexnum;i++) visited[i]=0;visited[v]=1;printf("%d ",GL[v].vertex);rear=(rear+1)%MAXNODE;Q[rear]=v;while(front!=rear){front=(front+1)%MAXNODE;k=Q[front];p=GL[k].firstarc;while(p!=NULL){if(!visited[p->adjvex]){visited[p->adjvex]=1;printf("%d ",p->adjvex);rear=(rear+1)%MAXNODE;Q[rear]=p->adjvex;}p=p->next;}}}main(){AdjList GL;int v;creatgraph(GL);printf("请输入深度优先遍历的开始结点:"); scanf("%d",&v);printf("深度优先遍历序列是:"); DfsAdjlist(GL,v);printf("\n");printf("请输入广度优先遍历的开始结点:"); scanf("%d",&v);printf("广度优先遍历序列是:");BfsAdjlist(GL,v);}程序二：以邻接矩阵为存储结构时的遍历算法实现#define n 5#define MAXSIZE 10 /*广度优先遍历时所使用的队列的最大容量*/ #define MaxNum 10000 /*定义一个最大数*//* 定义邻接矩阵类型*/typedef int adjmatrix[n+1][n+1]; /* 0号单元没用*/int visited[n+1]; /* 0号单元没用*/int arcnum; /*边的个数*//* 建立图的邻接矩阵*/void CreatMatrix(adjmatrix GA){int i,j,k;printf("图中有%d个顶点\n",n);for(i=1;i<=n;i++)for(j=1;j<=n;j++)if(i==j) GA[i][j]=0; /*对角线的值置为0*/else GA[i][j]=MaxNum; /*其它位置的值初始化为一个最大数*/ printf("请输入边的个数(限制在1到10的范围内):");scanf("%d",&arcnum);printf("请输入图的所有边(一条边的两个端点中间用,分隔): , \n");for(k=1;k<=arcnum;k++){scanf("%d,%d",&i,&j); /*读入边的信息*/GA[i][j]=1;GA[j][i]=1;}}/* 从初始点v出发深度优先搜索邻接矩阵GA表示的图*/void DfsMatrix(adjmatrix GA,int v){int j;visited[v]=1; printf("%d,",v);for(j=1;j<=n;j++)if(v!=j&&GA[v][j]!=MaxNum&&!visited[j]) DfsMatrix(GA,j);}void BfsMatrix(adjmatrix GA,int v){int i,k,j,Q[MAXSIZE],front=0,rear=0;for(i=1;i<=n;i++) visited[i]=0;visited[v]=1;printf("%d ",v);rear=(rear+1)%MAXSIZE; /*开始遍历的顶点入队列*/Q[rear]=v;while(front!=rear){front=(front+1)%MAXSIZE; /*队头元素出队*/k=Q[front];for(j=1;j<=n;j++)if((!visited[j])&&(GA[k][j]==1)) /*访问与队头元素邻接的还未被访问的结点*/ {visited[j]=1;printf("%d ",j);rear=(rear+1)%MAXSIZE;Q[rear]=j;}}}main(){adjmatrix GA;int v;CreatMatrix(GA);printf("请输入深度优先遍历的开始结点:");scanf("%d",&v);printf("深度优先遍历序列是:");DfsMatrix(GA,v);printf("\n");printf("请输入广度优先遍历的开始结点:");scanf("%d",&v);printf("广度优先遍历序列是:");BfsMatrix(GA,v);}。