数据结构实验(6)图的应用

计算机系数据结构实验报告（6）

实验目的：

图是应用极为广泛的数据结构，也是这门课程的重点，继续使学生更了解数据结构加操作的程序设计观点。

问题描述：

给出一张某公园的导游图，游客通过终端询问可知：

a)从某一景点到另一个景点的最短路径。

b)游客从公园大门进入，选一条最佳路线，使游客可以不重复的游览各景点，最后回到出口。实验要求：

1、将导游图看作一张带权无向图，顶点表示公园的各个景点，边表示各景点之间的道路，边上的权值表示距离，选择适当的数据结构。

2、为游客提供图中任意景点相关信息的查询；

3、为游客提供任意两个景点之间的一条最短的简单路径。

4、为游客选择最佳游览路径。

算法分析：

1、设计公园平面图，选择适当的数据结构；

2、设计图的最短路径算法，如果有几条路径长度相同，选择途径景点较少的路径给游客；

3、设计图的深度优先搜索算法，如果有多种路径可选，则选带权路径最短的路线给游客；实验内容和过程：

源程序：

#include

using namespace std;

#include

#define INFINITY INT_MAX

#define MAX_VERTEX_NUM 20

#define VRType int

#define InfoType int

#define VertexType char

#define MAX 10

#define FALSE 0

#define TRUE 1

typedef enum{DG,DN,UDG,UDN}GraphKind;

typedef struct ArcCell

{

VRType adj;

InfoType *info;

}ArcCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];

typedef struct

{

VertexType vexs[MAX_VERTEX_NUM];

AdjMatrix arcs;

int vexnum,arcnum;

GraphKind kind;

}MGraph;

void DFS(MGraph G,int v);

void VisitFunc(MGraph G,int v);

int FirstAdjVex(MGraph G,int v);

int NextAdjVex(MGraph G,int v,int w);

VertexType OutVex(MGraph G,int m);

typedef int PathMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; typedef int ShortPathTable[MAX_VERTEX_NUM];

int LocateVex(MGraph G,VertexType v)

{

int i=0;

for(i=0;G.vexs[i]!=v;++i);

return i;

}

VertexType OutVex(MGraph G,int m)

{

return G.vexs[m];

}

bool CreateUDN(MGraph &G)

{

int i,j,k;

char v1,v2;

int w;

G.kind=UDN;

cout<<"输入景点个数，道路条数:";

cin>>G.vexnum>>G.arcnum;

cout<<"输入各个景点:";

for(i=0;i

cin>>G.vexs[i];

for(i=0;i

for(j=0;j

{

G.arcs[i][j].adj=INFINITY;

G.arcs[i][j].info=NULL;

}

cout<<"输入每条道路依附的景点和道路长度:"<

for(k=0;k

{

cin>>v1>>v2>>w;

i=LocateVex(G,v1); j=LocateVex(G,v2);

G.arcs[i][j].adj=w;

G.arcs[j][i]=G.arcs[i][j];

}

return true;

}

bool visited[MAX];

void DFSTraverse(MGraph G)

{

int v;

for(v=0;v

visited[v]=false;

for(v=0;v

if(!visited[v]) DFS(G,v);

}

void DFS(MGraph G,int v)

{

int w;

visited[v]=true;VisitFunc(G,v);

for(w=FirstAdjVex(G,v);w>=0;w=NextAdjVex(G,v,w))

if(!visited[w]) DFS(G,w);

}

int FirstAdjVex(MGraph G,int v)

{

int i ;

for(i = 0; i

if( G.arcs[v][i].adj!=INFINITY ) return i;

if(i == (G.vexnum-1)) return -1;

return -1;

}

int NextAdjVex(MGraph G,int v,int w)

{

int i;

for( i = w+1; i

if(G.arcs[v][i].adj!=INFINITY) return i;

if(i == (G.vexnum-1)) return -1;

return -1;

}

void VisitFunc(MGraph G,int v)

{

cout<

}

void Shortestpath_DIJ(MGraph G, int v0, PathMatrix *p, ShortPathTable *D) {

int v, w, i, j, min;

int final[MAX_VERTEX_NUM];

for (v = 0; v < G.vexnum; v++)

{

final[v] = FALSE;

(*D)[v] = G.arcs[v0][v].adj;

for (w = 0; w < G.vexnum; w++)

{

(*p)[v][w] = FALSE;

}

if ((*D)[v] < INFINITY)

{

(*p)[v][v0] = TRUE;

(*p)[v][v] = TRUE;

}

}

(*D)[v0] = 0;