数据结构实验报告-图算法-最小生成树-最短路-拓扑排序-搜索

1 非递归DFS
2 广搜
3 heap+dijkstra求单源最短路径
4 prim求最小生成树
5 拓扑序
注：如果求最小生成树需要记录那个点，只需要在pop的时候记录一下就好，不过在输入边的时候要统计边的号码（不统计也行，噶一下q数组，使其可以记录这个边的起点和末点就行）
同理，如果需要记录最短路的路径，只需要在pop的时候记录一下号码。
（或者输出这个号码qwq）

#include <iostream>#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define MAX_VERTEX_NUM 200  //顶点最大个数const int maxn=400; /*typedef struct ArcNode{int adjvex;    struct ArcNode *nextarc;    int weight; //边的尾巴。    int value;//边的权.}ArcNode;  //表结点*/#define VertexType int //顶点元素类型typedef struct VNode{int degree,indegree;//顶点的度，入度 //VertexType data;//点权  vector<pair<int,pair<int,int> > >g;}VNode/*头结点*/,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];typedef struct{    AdjList vertices;    int vexnum,arcnum;//顶点的实际数，边的实际数}ALGraph;ALGraph G;int d[maxn];void add(int a,int b,int c){    G.vertices[a].g.push_back(make_pair(a,make_pair(b,c)));    G.vertices[a].degree++;    G.vertices[b].indegree++;}struct cmp{bool operator()(pair<int,int> a,pair<int,int> b  ){ return a.first>b.first;//从大到小排序，但是小的权值大，所以先弹小的 //一句话，这和普通的排序是相反的。}};void count_du(){   for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)    {  //cout<<G.vertices[i].indegree<<" "<<G.vertices[i].degree<<endl;       printf("%d的入度是:%d  出度是:%d\n",i,G.vertices[i].indegree,G.vertices[i].degree);    }}void MST(){    int s;   puts("请输出辣个源点");   scanf("%d",&s);   int d[maxn];   memset(d,0x3f,sizeof(d));   priority_queue<pair<int,int> ,vector<pair<int,int> >,cmp>q;   q.push(make_pair(s,0));   d[s]=0;   while(!q.empty()){       int u=q.top().first;       q.pop();       for(int i=0;i<G.vertices[u].g.size();i++){           pair<int,pair<int,int> > tt=G.vertices[u].g[i];           if(d[tt.second.first]>tt.second.second){             d[tt.second.first]=tt.second.second;             q.push(make_pair(tt.second.first,d[tt.second.first]));           }       }   }   long long all=0;   for(int i=1;i<=G.vexnum;i++){      {  printf("%d  %d",i,d[i]);          all+=d[i];}   }    cout<<all<<endl;}void top_sort(){     queue<int>q;     queue<int>s;     bool vis[maxn];     for(int i=1;i<=G.vexnum;i++){        if(!G.vertices[i].indegree){//出度等于0           {q.push(i);           }        }     }     puts("拓扑排序序列为:");     bool flag=false;      while(!q.empty()){            int u=q.front();            q.pop();            s.push(u);            for(int i=0;i<G.vertices[u].g.size();i++){                int s=G.vertices[u].g[i].second.first;                G.vertices[s].indegree--;                if(!G.vertices[s].indegree)                { flag=true;                    q.push(s);                }            }            if(!flag)            {puts("有环！");break;}      }      if(flag){         while(!s.empty()){            printf("%d ",s.front());            s.pop();         }        printf("\n");      }}bool vis[maxn];int DFS(int f){    stack<int>s;    s.push(f);    printf("%d ",f);    for(int i=0;i<G.vertices[f].g.size();i++){        if(!vis[G.vertices[f].g[i].second.first]){            s.push(G.vertices[f].g[i].second.first);            vis[G.vertices[f].g[i].second.first]=true;        }    while(!s.empty()){        int u=s.top();        s.pop();        vis[u]=true;        printf("%d ",u);        for(int j=0;j<G.vertices[u].g.size();j++){            if(!vis[G.vertices[u].g[j].second.first])            {   s.push(G.vertices[u].g[j].second.first);                vis[G.vertices[u].g[j].second.first]=true;            }        }    }    }    return 0;}int BFS(int s){   queue<int>q;    bool vv[maxn];    memset(d,0x3f,sizeof(d));    q.push(s);    d[s]=0;    while(!q.empty()){         int u=q.front();         q.pop();         for(int i=0;i<G.vertices[u].g.size();i++){              int v=G.vertices[u].g[i].second.first;              if(!vv[G.vertices[u].g[i].second.first])                  vv[G.vertices[u].g[i].second.first]=true;                  q.push(v);                  d[v]=d[u]+1;              }         }   for(int i=1;i<=G.vexnum;i++){        printf("%d 的层数为%d\n",i,d[i]);   }}int short_path(){   int s;   puts("请输出辣个源点");   scanf("%d",&s);   int d[maxn];   memset(d,0x3f,sizeof(d));   priority_queue<pair<int,int> ,vector<pair<int,int> >,cmp>q;   q.push(make_pair(s,0));   d[s]=0;   while(!q.empty()){       int u=q.top().first;       q.pop();       for(int i=0;i<G.vertices[u].g.size();i++){           pair<int,pair<int,int> > tt=G.vertices[u].g[i];           if(d[tt.second.first]>d[u]+tt.second.second){             d[tt.second.first]=d[u]+tt.second.second;             q.push(make_pair(tt.second.first,d[tt.second.first]));           }       }   }   for(int i=1;i<=G.vexnum;i++){      printf("%d距离到%d的距离为  %d\n",s,i,d[i]);   }return 0;}int main(){  int x,y,c;cin>>G.vexnum>>G.arcnum;//点的数目和 边的数目      for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)    {   G.vertices[i].degree=0;        G.vertices[i].indegree=0;        //G.vertices[i].firstarc->nextarc=NULL;    }    for(int i=0;i<G.arcnum;i++)      {  cin>>x>>y>>c;         add(x,y,c);      }      puts("前方高能！！下面分别实现下列功能：");      puts("1 输出各点的出度和入度，放心，会有汉字提示");      count_du();      puts("*****************************************");      puts("2 输出这个图的拓扑排序，如果有环我会告诉你的");      top_sort();      puts("******************************************");      puts("输出这个图的单源最短路径,源点请你告诉我，谢谢");      short_path();      puts("*****************************************");      memset(vis,false,sizeof(vis));      puts("实现深度优先非递归，我会输出给你dfs序，请告诉我初始点");      scanf("%d",&c);      d[c]=0;      vis[c]=true;      DFS(c);     puts("*****************************************");      puts("实现广度优先搜索，我会给你层数，请告诉我初始点");      scanf("%d",&c);      d[c]=0;      vis[c]=true;      BFS(c);      puts("******************************************");      puts("输出这个邻接表");      for(int i=1;i<=G.vexnum;i++){           printf("这个数字是%d  ",i);           for(int j=0;j<G.vertices[i].g.size();j++){              printf("邻接的点%d   边权%d ",G.vertices[i].g[j].second.first,G.vertices[i].g[j].second.second);           }          cout<<endl;      }      puts("*****************************************");      MST();      puts("*****************************************");    return 0;}