“邻接矩阵表示的带权有向图(网)”演示程序

班级:信息1102 姓名：贾孟涛========实习报告十四“邻接矩阵表示的带权有向图（网）”演示程序==========（一）、程序的功能和特点该程序可以建立有向图的带权邻接矩阵，能够对建立的邻接矩阵进行添加顶点，添加边和删除顶点，删除边的操作，并能显示输出邻接矩阵。

该程序的特点是采用java面向对象语言，对边，顶点和邻接矩阵用类进行封装。

采用链式存储结构。

（二）、程序的算法设计算法一：“插入一个顶点”算法：1.【逻辑结构与存储结构设计】逻辑结构：线性结构。

存储结构：顺序存储与链式存储结合。

2.【基本操作设计】文字说明：创建新结点，找到结点L位置，在 L后插入新结点。

3.【算法设计】文字说明：（1）.首先判断顶点表是否满。

（2）.若满则插入失败，放回false。

（3）.顶点表若不满，创建新顶点，将新顶点加入顶点表。

（4）.插入顶点成功，返回true。

4.【高级语言代码】//插入一个顶点public int InsertVertex ( char vertex ){if(IsGraphFull()) return -1; //插入失败//顶点表增加一个元素VerticesList[CurrentVertices]=vertex;//邻接矩阵增加一行一列for ( int j = 0;j <=CurrentVertices;j++ ) {Edge[CurrentEdges][j]=MaxValue;Edge[j][CurrentEdges]=MaxValue;}Edge[CurrentEdges][CurrentEdges]=0;CurrentVertices++;return CurrentVertices; //插入位置}算法二：“插入一条边”算法：1.【逻辑结构与存储结构设计】逻辑结构：线性结构。

存储结构：链式存储结构。

3.【基本操作设计】文字说明：创建新边结点，再将新创建的边结点插入图中。

4.【算法设计】文字说明：（1）.首先判断插入边上的两个顶点编号是否越界。

if (v1 < 0 || v1 > CurrentVertices - 1) return false; if (v2 < 0 || v2 > CurrentVertices - 1) return false; （2）.如果越界则插入失败，返回false。

（3）.否则创建新边结点（4）.再将新创建的边结点插入图中（5) .插入成功返回true。

4.【高级语言代码】//插入一个边public boolean InsertEdge( int v1, int v2, double weight){ if (v1 < 0 || v1 > CurrentVertices - 1)return false; //出错if (v2 < 0 || v2 > CurrentVertices - 1)return false;Edge[v1][v2]=weight; //网,有向边return true;}（三）、程序中类的设计“Graph”类：1.【逻辑结构与存储结构】逻辑结构：网状结构。

存储结构：顺序存储与链式存储结合。

2.【主要成员变量说明】static int MaxEdges = 50;static int MaxVertices = 10;static double MaxValue=9999.9; //无穷大//存放顶点的数组private char VerticesList[]=new char[MaxVertices];//邻接矩阵（存放两个顶点权值）private double Edge[][]=new double[MaxVertices][MaxVertices];private int CurrentEdges; //现有边数private int CurrentVertices; //现有顶点数//构造函数：建立空的邻接矩阵3.【主要成员方法说明】public Graph ( )：为定义的构造函数，建立空的邻接矩阵。

public int FindVertex (char vertex)：查找指定的顶点的序号public boolean IsGraphEmpty ( )：判断图是否为空。

public boolean IsGraphFull ( )：判断图是否为满。

public char GetValue ( int i )：按顶点序号返回顶点数据。

public int NumberOfVertices ( )：返回图的顶点数。

public int NumberOfEdges ( )：返回图的边数。

public double GetWeight ( int v1, int v2 )：取得一条边的权值。

public int GetFirstNeighbor ( int v )：取得第一个邻接点的序号public int InsertVertex ( char vertex )：插入一个顶点。

public boolean RemoveVertex ( int v )：删除一个顶点。

public boolean InsertEdge ( int v1,int v2,double weight )：插入一条边。

public boolean RemoveEdge ( int v1, int v2 )：删除一条边。

public void display()：显示邻接矩阵。

4.【高级语言代码】// “邻接矩阵”类class Graph {static int MaxEdges = 50;static int MaxVertices = 10;static double MaxValue=9999.9; //无穷大//存放顶点的数组private char VerticesList[]=new char[MaxVertices];//邻接矩阵（存放两个顶点权值）private double Edge[][]=new double[MaxVertices][MaxVertices];private int CurrentEdges; //现有边数private int CurrentVertices; //现有顶点数//构造函数：建立空的邻接矩阵public Graph ( ){for ( int i = 0; i < MaxVertices; i++ )for ( int j = 0; j < MaxVertices; j++ )if(i==j)Edge[i][j] = 0; //对角线else //非对角线上无穷大Edge[i][j] =MaxValue;CurrentEdges = 0; //现有边数CurrentVertices = 0; //现有顶点数}//查找指定的顶点的序号public int FindVertex (char vertex){//在顶点数组里面查找for(int i=0;i<CurrentVertices;i++)if(VerticesList[i]==vertex)return i; //返回下标return -1; //没有找到}//图空否？public boolean IsGraphEmpty ( ){return CurrentVertices==0;}//图满否？public boolean IsGraphFull ( ){return CurrentVertices==MaxVertices ||CurrentEdges==MaxEdges;}//取得顶点数public int NumberOfVertices ( ){return CurrentVertices;}//取得边数public int NumberOfEdges ( ){return CurrentEdges;}//按序号取得顶点值public char GetValue ( int i ){return i >= 0 && i <= CurrentVertices-1? VerticesList[i] : ' ';}//取得一条边的权值public double GetWeight ( int v1, int v2 ){ if (v1 < 0 || v1 > CurrentVertices - 1) return -1.0; //用-1表示出错if (v2 < 0 || v2 > CurrentVertices - 1) return -1.0;return Edge[v1][v2];}//取得第一个邻接点的序号public int GetFirstNeighbor ( int v ){if (v< 0 || v > CurrentVertices - 1)return -1; //用-1表示出错//邻接矩阵的行号和列号是两个邻接点的序号for ( int col = 0; col < CurrentVertices; col++ )if ( Edge[v][col] > 0 && //自身Edge[v][col] < MaxValue ) //无穷大return col;return -1; //无邻接点}//插入一个顶点public int InsertVertex ( char vertex ){if(IsGraphFull()) return -1; //插入失败//顶点表增加一个元素VerticesList[CurrentVertices]=vertex;//邻接矩阵增加一行一列for ( int j = 0;j <=CurrentVertices;j++ ) {Edge[CurrentEdges][j]=MaxValue;Edge[j][CurrentEdges]=MaxValue;}Edge[CurrentEdges][CurrentEdges]=0;CurrentVertices++;return CurrentVertices; //插入位置}//插入一个边public boolean InsertEdge( int v1, int v2, double weight){ if (v1 < 0 || v1 > CurrentVertices - 1)return false; //出错if (v2 < 0 || v2 > CurrentVertices - 1)return false;Edge[v1][v2]=weight; //网,有向边return true;}//删除一个顶点public boolean RemoveVertex ( int v ){if (v< 0 || v > CurrentVertices - 1)return false; //出错//修改顶点表for(int i=v+1;i< CurrentVertices;i++)VerticesList[i-1]=VerticesList[i];//修改邻接矩阵int k=0; //累计将要删去的边数for(int i=0;i< CurrentVertices;i++)if ( Edge[v][i] > 0 && //自身Edge[v][i] < MaxValue ) //无穷大k++; //第v行for(int i=0;i< CurrentVertices;i++)if ( Edge[i][v] > 0 && //自身Edge[i][v] < MaxValue ) //无穷大k++; //第v列//覆盖第v行int j;for(int i=v+1;i< CurrentVertices;i++)for(j=0;j< CurrentVertices;j++)Edge[i-1][j]=Edge[i][j];//覆盖第v列for(j=v+1;j< CurrentVertices;j++)for(int i=0;i< CurrentVertices;i++)Edge[i][j-1]=Edge[i][j];CurrentVertices--; //修改顶点数CurrentEdges-=k; //修改边数return true;}//删除一个边public boolean RemoveEdge ( int v1, int v2 ){ if (v1 < 0 || v1 > CurrentVertices - 1)return false; //用-1表示出错if (v2 < 0 || v2 > CurrentVertices - 1)return false;if ( v1==v2) return false;Edge[v1][v2]=MaxValue; //网,无路径return true;}//打印邻接矩阵public void display(){int i,j;System.out.println(" 顶点表");for(i=0;i<CurrentVertices;i++)System.out.print(VerticesList[i]+" ");System.out.println('\n'+" 邻接矩阵");for(i=0;i<CurrentVertices;i++) {for(j=0;j<CurrentVertices;j++)if(Edge[i][j]==MaxValue)System.out.print('@'+" ");elseSystem.out.print(Edge[i][j]+" ");System.out.println();}}//主函数public static void main(String []args){Graph G=new Graph(); //邻接矩阵//准备有向图（网）数据char c[]={'A','B','C','D','E','F'}; //顶点int v[][]={ //弧{0,1},{0,3},{1,2},{2,3},{4,5},{1,3},{2,4},{3,5},{4,3},{2,5}};double e[]={2.3,3.6,6.5,2.5,1.7,0.8,7.2,9.1,5.2,1.3}; //权//插入顶点for(int i=0;i<6;i++)G.InsertVertex(c[i]);//插入弧for(int i=0;i<10;i++)G.InsertEdge(v[i][0],v[i][1],e[i]);//打印输出G.display();//删除一个顶点G.RemoveVertex(3);G.display();//删除一条边G.RemoveEdge(2,4);G.display();} //main方法结束} //“邻接矩阵”类结束（四）、程序的输入输出和运行结果截屏运行结果如下图所示。