第十二周 项目1 -图基本算法库

问题及代码：

/*     *烟台大学计算机与控制工程学院      *作    者： 车佳颖  *完成日期：2016年11月17日  *问题描述：定义图的邻接矩阵和邻接表存储结构，实现其基本运算，并完成测试。              要求：             1、头文件graph.h中定义相关的数据结构并声明用于完成基本运算的函数。对应基本运算的函数包括：               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G1            2、在graph.cpp中实现这些函数             3、用main.cpp中的main函数中完成测试。 */  

graph.h：

#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

#include <stdio.h>  #include <malloc.h>  #include "graph.h"    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;   //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");      }  }  

main.cpp

#include <stdio.h>  #include <malloc.h>  #include "graph.h"    int main()  {      MGraph g1,g2;      ALGraph *G1,*G2;      int A[6][6]=      {          {0,5,0,7,0,0},          {0,0,4,0,0,0},          {8,0,0,0,0,9},          {0,0,5,0,0,6},          {0,0,0,5,0,0},          {3,0,0,0,1,0}      };        ArrayToMat(A[0], 6, g1);  //取二维数组的起始地址作实参，用A[0]，因其实质为一维数组地址，与形参匹配      printf(" 有向图g1的邻接矩阵:\n");      DispMat(g1);        ArrayToList(A[0], 6, G1);      printf(" 有向图G1的邻接表:\n");      DispAdj(G1);        MatToList(g1,G2);      printf(" 图g1的邻接矩阵转换成邻接表G2:\n");      DispAdj(G2);        ListToMat(G1,g2);      printf(" 图G1的邻接表转换成邻接邻阵g2:\n");      DispMat(g2);      printf("\n");      return 0;  }  

运行结果：

 

 

 

知识点总结：

定义图的邻接矩阵和邻接表存储结构，实现其基本运算。

学习心得：

通过画图联系代码 基本能够掌握