实验7 图及图的操作实验

实验报告七图及图的操作实验班级：姓名：学号：专业：一、实验目的：1、掌握图的基本概念和术语2、掌握图的存储结构及创建算法。

3、掌握图的遍历算法（递归算法）。

二、实验内容：1、图邻接矩阵存储结构表示及基本操作算法实现[实现提示] （同时可参见教材及ppt上的算法）函数、类名称等可自定义，部分变量请加上学号后3位。

也可自行对类中所定义的操作进行扩展。

所加载的库函数或常量定义及类的定义：（1）邻接矩阵存储结构类定义：自定义如下：const int MaxSize=4;const int INFINITY=65535;template <class T>class Mgraph{public:Mgraph(T a[],int n,int e);void PGraph();private:T vertex[MaxSize];int arc[MaxSize][MaxSize];int vertexNum,arcNum;void createUG(T a[],int n,int e);void createUW(T a[],int n,int e);void createHG(T a[],int n,int e);void createHW(T a[],int n,int e);};（2）创建邻接矩阵算法创建无向图邻接矩阵算法：template <class T>void Mgraph<T>::createUG(T a[],int n,int e){vertexNum=n;arcNum=e;int i,j,k;for (i=0; i<vertexNum; i++)vertex[i]=a[i];for (i=0; i<vertexNum; i++)for (j=0; j<vertexNum; j++)arc[i][j]=0;for (k=0; k<arcNum; k++){cout<<"请输入第"<<k+1<<"条边(格式：顶点1 顶点2):";cin>>i>>j;arc[i][j]=1;arc[j][i]=1;}}创建无向网邻接矩阵算法：template <class T>void Mgraph<T>::createUW(T a[],int n,int e){int w;vertexNum=n;arcNum=e;int i,j,k;for (i=0; i<vertexNum; i++)vertex[i]=a[i];for (i=0; i<vertexNum; i++)for (j=0; j<vertexNum; j++)arc[i][j]=INFINITY;for (k=0; k<arcNum; k++){cout<<"请输入第"<<k+1<<"条边(格式：顶点1 顶点2 权值):"; cin>>i>>j>>w;arc[i][j]=w;arc[j][i]=w;}}创建有向图邻接矩阵算法：template <class T>void Mgraph<T>::createHG(T a[],int n,int e){vertexNum=n;arcNum=e;int i,j,k;for (i=0; i<vertexNum; i++)vertex[i]=a[i];for (i=0; i<vertexNum; i++)for (j=0; j<vertexNum; j++)arc[i][j]=0;for (k=0; k<arcNum; k++){cout<<"请输入第"<<k+1<<"条边(格式：顶点1 顶点2):";cin>>i>>j;arc[i][j]=1;}}创建有向网邻接矩阵算法：template <class T>void Mgraph<T>::createHW(T a[],int n,int e){int w;vertexNum=n;arcNum=e;int i,j,k;for (i=0; i<vertexNum; i++)vertex[i]=a[i];for (i=0; i<vertexNum; i++)for (j=0; j<vertexNum; j++)arc[i][j]=INFINITY;for (k=0; k<arcNum; k++){cout<<"请输入第"<<k+1<<"条边(格式：顶点1 顶点2 权值):"; cin>>i>>j>>w;arc[i][j]=w;}（3）输出邻接矩阵结果算法template <class T>void Mgraph<T>::PGraph(){int i,j;for(i=0;i<vertexNum;i++){for(j=0;j<vertexNum;j++)cout<<arc[i][j]<<endl;cout<<endl;}}测试结果粘贴如下：无向图无向网有向图有向网2、图邻接表存储结构表示及基本操作算法实现[实现提示]函数、类名称等可自定义，部分变量请加上学号后3位。

也可自行对类中所定义的操作进行扩展。

所加载的库函数或常量定义及类的定义：（1）邻接表存储结构类定义：自定义如下：#include<iostream>using namespace std;const int MaxSize=4;class ArcNode{public:int adjvex;ArcNode *nextarc;int info;};template <class T> class BGraph; template <class T>class VertexNode{friend class BGraph<T>;T vex;ArcNode *firstarc;};template <class T>class BGraph{public:BGraph(T a[ ], int n, int e);~BGraph(){};void pGraph();private:VertexNode<T> adjlist[MaxSize];int vertexNum, arcNum;};（2）创建邻接表算法创建无向网邻接表算法：template <class T>BGraph<T>::BGraph(T a[ ], int n, int e) {int i,j,k,w;ArcNode *E;vertexNum=n;arcNum=e;for(i=0;i<vertexNum;i++){adjlist[i].vex=a[i];adjlist[i].firstarc=NULL;}for(k=0;k<arcNum;k++){ cout<<"请输入第"<<k+1<<"条弧的信息（格式为：顶点1 顶点2 权值）";cin>>i>>j>>w;E=new ArcNode;E->info=w;E->adjvex=j;E->nextarc=adjlist[i].firstarc;adjlist[i].firstarc=E;E=new ArcNode;E->info=w;E->adjvex=i;E->nextarc=adjlist[j].firstarc;adjlist[j].firstarc=E;}}创建有向网邻接表算法：template <class T>BGraph<T>::BGraph(T a[ ], int n, int e){int i,j,k,w;ArcNode *E;vertexNum=n;arcNum=e;for(i=0;i<vertexNum;i++){adjlist[i].vex=a[i];adjlist[i].firstarc=NULL;}for(k=0;k<arcNum;k++){ cout<<"请输入第"<<k+1<<"条弧的信息（格式为：顶点1 顶点2 权值）";cin>>i>>j>>w;E=new ArcNode;E->info=w;E->adjvex=j;E->nextarc=adjlist[i].firstarc;adjlist[i].firstarc=E;}}（3）输出邻接表结果算法template <class T>void BGraph<T>::pGraph(){for(int i=0;i<vertexNum;i++){ArcNode *E;E=adjlist[i].firstarc;while(E){cout<<E->adjvex<<endl;E=E->nextarc;}}}测试结果粘贴如下：无向网有向网3、图的遍历递归算法（1）（存储结构为邻接表）深度优先遍历算法递归算法：测试结果粘贴如下：有向网的测试结果：无向网的测试结果：（2）广度优先遍历算法非递归算法测试结果粘贴如下：有向网的测试结果：无向网的测试结果：三、实验心得（含上机中所遇问题的解决办法，所使用到的编程技巧、创新点及编程的心得）。