第十一周项目3

来源：互联网发布：python元组转化为列表编辑：程序博客网时间：2024/06/11 18:36

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*文件名称：test.cpp

*作者：潘亚楠

*完成时间：2017年12月15日

*版本号：v1.0

*问题描述:图遍历算法实现

问题及代码：

graph.h函数：

#ifndef GRAPH_H_INCLUDED      #define GRAPH_H_INCLUDED                #define MAXV 100                //最大顶点个数      #define INF 32767       //INF表示∞      typedef int InfoType;            //以下定义邻接矩阵类型      typedef struct      {          int no;                     //顶点编号          InfoType info;              //顶点其他信息，在此存放带权图权值      } VertexType;                   //顶点类型            typedef struct                  //图的定义      {          int edges[MAXV][MAXV];      //邻接矩阵          int n,e;                    //顶点数，弧数          VertexType vexs[MAXV];      //存放顶点信息      } MGraph;                       //图的邻接矩阵类型            //以下定义邻接表类型      typedef struct ANode            //弧的结点结构类型      {          int adjvex;                 //该弧的终点位置          struct ANode *nextarc;      //指向下一条弧的指针          InfoType info;              //该弧的相关信息,这里用于存放权值      } ArcNode;            typedef int Vertex;            typedef struct Vnode            //邻接表头结点的类型      {          Vertex data;                //顶点信息          int count;                  //存放顶点入度,只在拓扑排序中用          ArcNode *firstarc;          //指向第一条弧      } VNode;            typedef VNode AdjList[MAXV];    //AdjList是邻接表类型            typedef struct      {          AdjList adjlist;            //邻接表          int n,e;                    //图中顶点数n和边数e      } ALGraph;                      //图的邻接表类型            //功能：由一个反映图中顶点邻接关系的二维数组，构造出用邻接矩阵存储的图      //参数：Arr - 数组名，由于形式参数为二维数组时必须给出每行的元素个数，在此将参数Arr声明为一维数组名（指向int的指针）      //      n - 矩阵的阶数      //      g - 要构造出来的邻接矩阵数据结构      void ArrayToMat(int *Arr, int n, MGraph &g); //用普通数组构造图的邻接矩阵      void ArrayToList(int *Arr, int n, ALGraph *&); //用普通数组构造图的邻接表      void MatToList(MGraph g,ALGraph *&G);//将邻接矩阵g转换成邻接表G      void ListToMat(ALGraph *G,MGraph &g);//将邻接表G转换成邻接矩阵g      void DispMat(MGraph g);//输出邻接矩阵g      void DispAdj(ALGraph *G);//输出邻接表G                #endif // GRAPH_H_INCLUDED

graph.cpp函数：

#include <stdio.h>    #include <malloc.h>    #include "graph.h"        //功能：由一个反映图中顶点邻接关系的二维数组，构造出用邻接矩阵存储的图    //参数：Arr - 数组名，由于形式参数为二维数组时必须给出每行的元素个数，在此将参数Arr声明为一维数组名（指向int的指针）    //      n - 矩阵的阶数    //      g - 要构造出来的邻接矩阵数据结构    void ArrayToMat(int *Arr, int n, MGraph &g)    {        int i,j,count=0;  //count用于统计边数，即矩阵中非0元素个数        g.n=n;        for (i=0; i<g.n; i++)            for (j=0; j<g.n; j++)            {                g.edges[i][j]=Arr[i*n+j]; //将Arr看作n×n的二维数组，Arr[i*n+j]即是Arr[i][j]，计算存储位置的功夫在此应用                if(g.edges[i][j]!=0 && g.edges[i][j]!=INF)                    count++;            }        g.e=count;    }        void ArrayToList(int *Arr, int n, ALGraph *&G)    {        int i,j,count=0;  //count用于统计边数，即矩阵中非0元素个数        ArcNode *p;        G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));        G->n=n;        for (i=0; i<n; i++)                 //给邻接表中所有头节点的指针域置初值            G->adjlist[i].firstarc=NULL;        for (i=0; i<n; i++)                 //检查邻接矩阵中每个元素            for (j=n-1; j>=0; j--)                if (Arr[i*n+j]!=0)      //存在一条边，将Arr看作n×n的二维数组，Arr[i*n+j]即是Arr[i][j]                {                    p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));   //创建一个节点*p                    p->adjvex=j;                    p->info=Arr[i*n+j];                    p->nextarc=G->adjlist[i].firstarc;      //采用头插法插入*p                    G->adjlist[i].firstarc=p;                }            G->e=count;    }        void MatToList(MGraph g, ALGraph *&G)    //将邻接矩阵g转换成邻接表G    {        int i,j;        ArcNode *p;        G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));        for (i=0; i<g.n; i++)                   //给邻接表中所有头节点的指针域置初值            G->adjlist[i].firstarc=NULL;        for (i=0; i<g.n; i++)                   //检查邻接矩阵中每个元素            for (j=g.n-1; j>=0; j--)                if (g.edges[i][j]!=0)       //存在一条边                {                    p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));   //创建一个节点*p                    p->adjvex=j;                    p->info=g.edges[i][j];                    p->nextarc=G->adjlist[i].firstarc;      //采用头插法插入*p                    G->adjlist[i].firstarc=p;                }        G->n=g.n;        G->e=g.e;    }        void ListToMat(ALGraph *G,MGraph &g)    //将邻接表G转换成邻接矩阵g    {        int i,j;        ArcNode *p;        g.n=G->n;   //根据一楼同学“举报”改的。g.n未赋值，下面的初始化不起作用        g.e=G->e;        for (i=0; i<g.n; i++)   //先初始化邻接矩阵            for (j=0; j<g.n; j++)                g.edges[i][j]=0;        for (i=0; i<G->n; i++)  //根据邻接表，为邻接矩阵赋值        {            p=G->adjlist[i].firstarc;            while (p!=NULL)            {                g.edges[i][p->adjvex]=p->info;                p=p->nextarc;            }        }    }        void DispMat(MGraph g)    //输出邻接矩阵g    {        int i,j;        for (i=0; i<g.n; i++)        {            for (j=0; j<g.n; j++)                if (g.edges[i][j]==INF)                    printf("%3s","∞");                else                    printf("%3d",g.edges[i][j]);            printf("\n");        }    }        void DispAdj(ALGraph *G)    //输出邻接表G    {        int i;        ArcNode *p;        for (i=0; i<G->n; i++)        {            p=G->adjlist[i].firstarc;            printf("%3d: ",i);            while (p!=NULL)            {                printf("-->%d/%d ",p->adjvex,p->info);                p=p->nextarc;            }            printf("\n");        }    }

（1）深度优先遍历——DFS

main.cpp函数：

#include <stdio.h>    #include <malloc.h>    #include "graph.h"    int visited[MAXV];    void DFS(ALGraph *G, int v)    {        ArcNode *p;        int w;        visited[v]=1;        printf("%d ", v);        p=G->adjlist[v].firstarc;        while (p!=NULL)        {            w=p->adjvex;            if (visited[w]==0)                DFS(G,w);            p=p->nextarc;        }    }      int main()    {        int i;        ALGraph *G;        int A[5][5]=        {            {0,1,0,1,0},            {1,0,1,0,0},            {0,1,0,1,1},            {1,0,1,0,1},            {0,0,1,1,0}        };        ArrayToList(A[0], 5, G);          #include <stdio.h>    #include <malloc.h>    #include "graph.h"        void BFS(ALGraph *G, int v)    {        ArcNode *p;        int w,i;        int queue[MAXV],front=0,rear=0; //定义循环队列        int visited[MAXV];     //定义存放节点的访问标志的数组        for (i=0; i<G->n; i++) visited[i]=0; //访问标志数组初始化        printf("%2d",v);            //输出被访问顶点的编号        visited[v]=1;                       //置已访问标记        rear=(rear+1)%MAXV;        queue[rear]=v;              //v进队        while (front!=rear)         //若队列不空时循环        {            front=(front+1)%MAXV;            w=queue[front];             //出队并赋给w            p=G->adjlist[w].firstarc;   //找w的第一个的邻接点            while (p!=NULL)            {                if (visited[p->adjvex]==0)                {                    printf("%2d",p->adjvex); //访问之                    visited[p->adjvex]=1;                    rear=(rear+1)%MAXV; //该顶点进队                    queue[rear]=p->adjvex;                }                p=p->nextarc;       //找下一个邻接顶点            }        }        printf("\n");    }            int main()    {        ALGraph *G;        int A[5][5]=        {            {0,1,0,1,0},            {1,0,1,0,0},            {0,1,0,1,1},            {1,0,1,0,1},            {0,0,1,1,0}        };        ArrayToList(A[0], 5, G);              printf(" 由2开始广度遍历:");        BFS(G, 2);              printf(" 由0开始广度遍历:");        BFS(G, 0);        return 0;    }    

for(i=0; i<MAXV; i++) visited[i]=0; printf(" 由2开始深度遍历:"); DFS(G, 2); printf("\n"); for(i=0; i<MAXV; i++) visited[i]=0; printf(" 由0开始深度遍历:"); DFS(G, 0); printf("\n"); return 0; }
（2）广度优先遍历——BFS
main.cpp函数：



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