第十四周项目4—Floyd算法验证

来源：互联网发布：windows路径长度编辑：程序博客网时间：2024/05/19 23:56

代码

main.cpp:

#include <stdio.h>  #include <malloc.h>  #include "graph.h"  #define MaxSize 100  void Ppath(int path[][MAXV],int i,int j)  //前向递归查找路径上的顶点  {      int k;      k=path[i][j];      if (k==-1) return;  //找到了起点则返回      Ppath(path,i,k);    //找顶点i的前一个顶点k      printf("%d,",k);      Ppath(path,k,j);    //找顶点k的前一个顶点j  }  void Dispath(int A[][MAXV],int path[][MAXV],int n)  {      int i,j;      for (i=0; i<n; i++)          for (j=0; j<n; j++)          {              if (A[i][j]==INF)              {                  if (i!=j)                      printf("从%d到%d没有路径\n",i,j);              }              else              {                  printf("  从%d到%d=>路径长度:%d 路径:",i,j,A[i][j]);                  printf("%d,",i);    //输出路径上的起点                  Ppath(path,i,j);    //输出路径上的中间点                  printf("%d\n",j);   //输出路径上的终点              }          }  }  void Floyd(MGraph g)  {      int A[MAXV][MAXV],path[MAXV][MAXV];      int i,j,k;      for (i=0; i<g.n; i++)          for (j=0; j<g.n; j++)          {              A[i][j]=g.edges[i][j];              path[i][j]=-1;          }      for (k=0; k<g.n; k++)      {          for (i=0; i<g.n; i++)              for (j=0; j<g.n; j++)                  if (A[i][j]>A[i][k]+A[k][j])                  {                      A[i][j]=A[i][k]+A[k][j];                      path[i][j]=k;                  }      }      Dispath(A,path,g.n);   //输出最短路径  }  int main()  {      MGraph g;      int A[4][4]=      {          {0,  5,INF,7},          {INF,0,  4,2},          {3,  3,  0,2},          {INF,INF,1,0}      };      ArrayToMat(A[0], 4, g);      Floyd(g);      return 0;  }

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;   //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");      }  }

运行结果：

知识点总结：

Floyd算法。

学习心得：

加深了对Floyd算法的理解。

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