图的邻接矩阵存储结构建立汇总

课程名称: 《数据结构》课程设计课程设计题目:图的邻接矩阵存储结构建立姓名:XXX院系:计算机学院专业:计算机科学技术年级:11级学号:XXXXXXXX指导教师:XXX2013年9月28日目录1 课程设计的目的 (3)2需求分析 (3)3 课程设计报告内容 (3)3.1 概要设计 (3)3.2 详细设计 (4)3.3 调试分析 (5)3.4 用户手册 (5)3.5 程序清单 (5)3.6 测试结果 (10)4 小结 (12)5 参考文献 (12)1.课程设计的目的(1) 熟练使用 C 语言编写程序，解决实际问题;(2) 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;(3) 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;(4) 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;2.需求分析问题描述:建立图的邻接矩阵存储结构(图的类型可以是有向图或有向网、无向图或无向网，学生可以任选一种类型)，能够输入图的顶点和边的信息，并存储到相应存储结构中，而后给出图的DFS,BFS次序。

要求：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.课程设计报告内容3.1概要设计1.函数①主函数：main( )②创建无向图：CreateGraph( )③深度优先遍历图：DFS( )④广度优先遍历图：BFS( )3.2详细设计1.使用邻接矩阵作为图的存储结构，程序中主要用到的抽象数据类型：typedef struct{char vexs[MAX]; //顶点向量int arcs[MAX][MAX]; //邻接矩阵int vexnum,arcnum; //图的当前顶点数和弧数}Graph;2.程序流程图：3.3调试分析程序的设计严格遵循结构化的程序设计思想，由简单到复杂，注意规范。

在此次程序运行中，出现了很多的错误，开始的时候，不能很好的创建一个图，后来改进了算法，使得程序能够正确的运行。

3.4用户手册①进入程序后，您会看到以下提示：“无向图的创建及DFS和BFS的递归和非递归实现!”1.“创建无向图!”；2.“图的深度优先遍历!”；3.“图的广度优先遍历!”；4.“退出!”；请选择相应的数字键实现相应的功能。

②在执行图的遍历前必须先创建图，创建图时，按照系统的提示进行操作即可。

3.5程序清单#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define MAX 20int visited[MAX]; //访问标志数组typedef struct{char vexs[MAX]; //顶点向量int arcs[MAX][MAX]; //邻接矩阵int vexnum,arcnum; //图的当前顶点数和边数}Graph;typedef struct Qnodeint data;struct Qnode *next;}Qnode,*Queueptr;typedef struct{Queueptr front;Queueptr rear;}Linkqueue;void InitQueue(Linkqueue &Q){Q.front=Q.rear=(Queueptr)malloc(sizeof(Qnode));if(Q.front)Q.front->next=NULL;}void EnQueue(Linkqueue &Q,int e){Queueptr p;p=(Queueptr)malloc(sizeof(Qnode));if(p){p->data=e;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;}}int DeQueue(Linkqueue &Q){int e;Queueptr p;if(Q.rear!=Q.front){p=Q.front->next;e=p->data;Q.front->next=p->next;if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;free(p);}if(Q.front==p)Q.rear=Q.front;return e;}int Locatevex(Graph G,char v) //返回元素v的位置{int i;for(i=0;i<G.vexnum;i++)if(G.vexs[i]==v)return i;return -1;}void CreateGraph(Graph &G) //创建无向图的邻接矩阵{int i,j,w,m,n;char a,b,c;printf("请输入图G的顶点数和弧数:");scanf("%d%d",&G.vexnum,&G.arcnum);getchar();for(i=0;i<G.vexnum;i++)visited[i]=0;for(i=0;i<G.vexnum;i++){ printf("请输入第%d个顶点信息:",i+1);scanf("%c",&G.vexs[i]);getchar();}for(i=0;i<G.vexnum;i++)for(j=0;j<G.vexnum;j++)G.arcs[i][j]=0;for(i=0;i<G.arcnum;i++){printf("请输入第%d条弧依附的两个顶点及权值: ",i+1); scanf("%c %c %d%c",&a,&b,&w,&c);m=Locatevex(G,a);n=Locatevex(G,b);G.arcs[m][n]=w;G.arcs[n][m]=w;}}void PrintMatrix(Graph G) //输出邻接矩阵{int i,j;printf("\n由图G生成的邻接矩阵如下:\n");for(i=0;i<G.vexnum;++i){for(j=0;j<G.vexnum;++j)printf("%-2d",G.arcs[i][j]);printf("\n");}}int FirstAdiVex(Graph G,int v) //图G中顶点v的第一个邻接顶点{int i;if(v>=0&&v<G.vexnum){for(i=0;i<G.vexnum;i++)if(G.arcs[v][i]!=0)return i;}return -1;}int NextAdVex(Graph G,int i,int j) //图G中顶点i的第j个邻接顶点的下一个邻接顶点{int k;if(i>=0&&i<G.vexnum&&j>=0&&j<G.vexnum){for(k=j+1;k<G.vexnum;k++)if(G.arcs[i][k]!=0)return k;}return -1;}void DFS(Graph G,int v) //从第v个顶点出发深度递归遍历图{int u;printf("%2c",G.vexs[v]);visited[v]=1;u=FirstAdiVex(G,v);while(u>=0){if(!visited[u])DFS(G,u);u=NextAdVex(G,v,u);}}void BFS(Graph G)//广度非递归遍历{int i,w,k;Linkqueue Q;InitQueue(Q);for(i=0;i<MAX;i++)visited[i]=0;for(i=0;i<G.vexnum;i++)if(!visited[i]){visited[i]=1;printf("%2c",G.vexs[i]);EnQueue(Q,i);while(Q.front!=Q.rear){k=DeQueue(Q);for(w=FirstAdiVex(G,k);w>=0;w=NextAdVex(G,k,w))if(!visited[w]){visited[w]=1;printf("%2c",G.vexs[w]);EnQueue(Q,w);}}}}int main(){int m;Graph G;printf("无向图的创建及DFS和BFS的递归和非递归实现!\n\n");while(1){printf("1.创建无向图!\n");printf("2.图的深度优先遍历!\n");printf("3.图的广度优先遍历!\n");printf("4.退出!\n");printf("请选择功能:");scanf("%d",&m);if(m==1){CreateGraph(G);PrintMatrix(G);}else if(m==2){printf("图G的深度递归优先遍历序列为:\n");DFS(G,0);printf("\n");}else if(m==3){printf("图G的广度非递归优先遍历序列为:\n");BFS(G);printf("\n");}else if(m==4){printf("成功退出!\n");break;}elseprintf("重新输入!\n");}return 0;}3.6测试结果测试数据如下：深度优先遍历序列：A->B->D->C->E广度优先遍历序列：A->B->C->E->D（1）程序开始的界面。

（2）创建无向图。

(3)图的深度优先遍历。

(4)图的广度优先遍历。

4.小结在数据结构课程设计的过程中，我不仅认识到了学好解理论知识的必要性，更认识到了上机操作的重要性。

上机操作能过培养我们解决实际问题的能力，通过对上机操作遇到的各种问题的解决，自己感到一丝成功的同时，更下决心努力学好专业课，为以后的学习及实践打下好的基础。

5.参考文献①严蔚敏,吴伟民编著.数据结构(C语言版)--北京:清华大学出版社。