数据结构课程设计哈希表最小代价生成树Word格式文档下载.docx
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#include<
stdio.h>
stdlib.h>
#defineStatusint
#defineElemTypeint
#defineKeyTypeint
#defineNULLKEY0
#defineEQ（x,y）x==y
#defineSUCCESS1
#defineUNSUCCESS0
#defineDUPLICATE-1
#defineOK1
#defineMAXHSIZE20
#defineOVERFLOW-2
#defineNULL0
inthashsize[]={20};
typedefstruct
{
ElemType*elem;
intcount;
intsizeindex;
}HashTable;
StatusInitHashTable（HashTable*H）
H->
elem=（int*）malloc（hashsize[0]*sizeof（ElemType））;
if（!
H->
elem）exit（OVERFLOW）;
count=0;
sizeindex=hashsize[0];
for（inti=0;
i<
hashsize[0];
++i）
elem[i]=0;
returnOK;
}
StatusHash（ElemTypee）//求得哈希地址
ElemTypei;
i=e%MAXHSIZE;
returni-1;
Statuscollision（ElemType*p,constElemType*c）
//（*p）+=*c;
*p=（*p）+（*c）;
if（*p>
MAXHSIZE）
exit（OVERFLOW）;
elsereturnSUCCESS;
StatusInputData（HashTable*H,int*p,int*c）
inti,n,t1,t2,t3;
int*pa;
printf（"
请输入元素个数：
"
）;
//n=getchar（）;
scanf（"
%d"
&
n）;
pa=（int*）malloc（n*sizeof（int））;
开始输入数据:
\n"
for（i=0;
n;
{
//scanf（"
t）;
（pa+i））;
//printf（"
*（pa+i））;
*p=Hash（*（pa+i））;
//t1=（H->
elem[*p]!
=NULLKEY）;
//t2=!
（EQ（*（pa+i）,H->
elem[*p]））;
while（（H->
=NULLKEY）&
&
!
elem[*p]）））
t3=++（*c）;
collision（p,c）;
}
elem[*p]=*（pa+i）;
count++;
}
return0;
StatusPrintHash（HashTable*H）
inti;
当前哈希表如下:
MAXHSIZE>
>
1;
%5d"
H->
elem[i]）;
putchar（'
\n'
for（;
MAXHSIZE;
按任意键继续\n"
getchar（）;
//Menu（）;
StatusSearchHash（HashTableH,KeyTypeK,int*p,int*c）
intt;
*p=Hash（K）;
while（H.elem[*p]!
=NULLKEY&
（EQ（K,H.elem[*p]）））
t=++（*c）;
collision（p,&
if（EQ（K,H.elem[*p]））
returnSUCCESS;
elsereturnUNSUCCESS;
StatusInsertHash（HashTable*H,ElemTypee）
intc=0;
intp;
p=Hash（e）;
e）;
if（SearchHash（*H,e,&
p,&
c））
returnDUPLICATE;
elseif（c<
sizeindex/2）
elem[p]=e;
++H->
count;
else
returnUNSUCCESS;
StatusRecreateHashTable（HashTable*H）
你需要重新构造哈希表\n"
voidmain（）
HashTableHH;
intpp=0,cc=0;
intt=0,key=0,*p=&
pp,*c=&
cc;
HashTable*H=&
HH;
InitHashTable（H）;
//初始化哈希表，分配内存
InputData（H,p,c）;
//构造哈希表，输入元素数据
PrintHash（H）;
//打印哈希表
请输入查找元素：
//开始查找
key）;
t=SearchHash（*H,key,p,c）;
if（t）
查找成功!
elseprintf（"
哈希表中无此元素\n"
请输入要插入的元素：
//开始插入
t=InsertHash（H,key）;
插入成功!
elseRecreateHashTable（H）;
四、软件测试
（1）编译环境为MicrosoftVisualStudio2010，运行哈希表.exe,
（2）输入元素个数10
（3）输入数据3，5，8，43，54，21，8，10,9,17，得到哈希表
（4）输入查找元素5，提示查找成功，说明此哈希表含有元素5
（5）若输入查找元素23，则提示哈希表中无此元素
（5）插入元素23,提示插入成功，并显示当前哈希表
（6）结论：
程序顺利完成了使用除留余数法构建哈希表，使用线性探测再散列处理冲突，查找元素和插入元素的功能，达到了预期目的。
（二）
课题四连通网的最小代价生成树
一、问题分析和任务定义
如下图要在n个城市之间建立通讯联络网，则连通n个城市只需要修建n-1条线路，编程实现在最节省经费的前提下建立这个通讯网。
图2
图1
将图1等效为图2进行分析。
如图2，这是一个含有6个顶点10条边的连通网，圆圈内的数字为顶点信息，边上的数字为权值。
由题意，要求图1的通讯联络网最节省经费方案即转化求为图2的最小生成树问题。
于是本次任务即为编程实现最小生成树的构造。
五、软件设计
（1）程序框架
（2）子函数
1）确定某个元素在图中的位置
循环体，判断
2）构造连通网
定义结构体变量→循环体输入顶点元素→初始化邻接矩阵→循环体输入边及权值
3）打印连通网（邻接矩阵的存储结构）
内嵌的循环体
4）构造最小生成树
初始化辅助数组→将起始元素u加入数集U→选择其余的n-1个点→打擂台法确定最小值→选择数集V-U中最小的权值→打印所求的边（最小生成树的树枝）→将新结点归入数集U→更新数集V-U中的最小权值及其对应顶点
（3）结构体
1）顶点信息结构体（存储权值信息或是连接于非连接信息）
2）图的数组存储结构体
3）最小生成树的辅助数组结构体
六、编码实现
#defineINFINITY999
#defineMAX_VERTEX_NUM20
#defineVertexTypeint
#defineVRTypeint
#defineInfoTypeint
typedefintGraphKind[10];
string.h>
ctype.h>
malloc.h>
limits.h>
io.h>
math.h>
process.h>
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
typedefintStatus;
typedefintBoolean;
typedefstructArcCell
VRTypeadj;
//顶点类型，可以是权值信息或是连接于非连接信息
InfoType*info;
}ArcCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];
VertexTypevexs[MAX_VERTEX_NUM];
AdjMatrixarcs;
intvexnum;
intarcnum;
GraphKindkind;
}MGraph;
struct
VertexTypeadjvex;
VRTypelowcost;
}closedge[MAX_VERTEX_NUM];
intLocateVex（MGraphG,VertexTypeu）
{/*初始条件:
图G存在,u和G中顶点有相同特征
操作结果:
若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;
否则返回-1*/
G.vexnum;
if（u==G.vexs[i]）
returni;
return-1;
intCreateUDN（MGraph*G）
inti,j,k;
intv1,v2,w;
intt1,t2,t3;
//intIncInfo;
请输入元素个数和边数:
%d%d"
t1,&
t2）;
G->
vexnum=t1;
arcnum=t2;
开始输入元素：
//对结构体变量输入元素
G->
vexnum;
t3）;
vexs[i]=t3;
++i）//初始化邻接矩阵
for（j=0;
j<
++j）
arcs[i][j].adj=INFINITY;
arcs[i][j].info=0;
开始输入边及权值，格式为边n：
顶点1顶点2权值\n"
for（k=0;
k<
arcnum;
++k）//输入边及权值
边%d:
k+1）;
%d%d%d"
v1,&
v2,&
w）;
i=LocateVex（*G,v1）;
j=LocateVex（*G,v2）;
arcs[i][j].adj=w;
if（G->
arcs[i][j].info）
G->
arcs[i][j].info）;
arcs[j][i]=G->
arcs[i][j];
voidPrintMGraph（MGraph*G）
inti,j;
图的邻接矩阵表示为：
%-5d"
arcs[i][j].adj）;
voidMiniSpanTree_PRIM（MGraphG,VertexTypeu）
inti,j,k,m=0,n=0,t=0;
k=LocateVex（G,u）;
//确定起始元素u在矩阵图中的位置
++j）//初始化辅助数组
if（j!
=k）
closedge[j].adjvex=u;
closedge[j].lowcost=G.arcs[k][j].adj;
closedge[k].lowcost=0;
//将起始元素u加入数集U
for（i=1;
++i）//选择其余的n-1个点
m=0;
//k=minimum（closedge）;
while（!
closedge[m].lowcost）
m++;
t=closedge[m].lowcost;
//打擂台法确定最小值，但是要保证t的初值不为零
for（m=0;
m<
++m）//选择数集V-U中最小的权值
if（（closedge[m].lowcost!
=0）&
（closedge[m].lowcost<
=t））
n=m;
//k=m;
k=n;
（%d,%d）"
closedge[k].adjvex,G.vexs[k]）;
//打印所求的边（最小生成树的树枝）
//将新结点归入数集U
++j）//更新数集V-U中的最小权值及其对应顶点
if（G.arcs[k][j].adj<
closedge[j].lowcost）
closedge[j].adjvex=G.vexs[k];
//顶点信息
//权值信息
intu;
MGraphGG;
MGraph*G=&
GG;
CreateUDN（G）;
PrintMGraph（G）;
要开始生成图的最小生成树，请输入顶点信息：
u）;
最小生成树为：
MiniSpanTree_PRIM（*G,u）;
七、软件测试
（1）编译环境为MicrosoftVisualStudio2010，运行最小生成树.exe,
（2）输入元素个数6，边数10
（3）输入元素：
123456
（4）输入各边及权值数据，出现图的邻接矩阵表示，其中999代表顶点不相邻
（5）输入顶点，开始生成最小生成树
（6）最小生成树为（1,6）（6,2）（1,5）（6,3）（1,4）
结论：
程序顺利完成了构造最小生成树的功能，
得到了最后解决方案如右图所示：
（三）
心得体会：
这四天的数据结构课程设计，我顺利完成了两个课题。
应该说过程是辛苦的，但收获是丰盛的。
我耐心写好课题规划，设计程序框图，我不担心准备的时间过长，因为我觉得准备充分了后面才做得顺利，才不需要返工。
事实正是如此，我分析了任务定义，详细研究了哈希表和最小代价生成树的思路和算法，然后画出大致的程序框图，理清思路，边写代码边参考我拟定的程序框图，这样代码写下来就更加清晰。
但是书本给的算法并不是完整的代码语言，我在将算法思想转化为代码语言时也遇到过诸如指针引用不当，类型不匹配等令人恼怒的问题。
在不断调试的过程中，我还自己摸索了VC2010编译器强大的调试功能，像设置断点，查看局部变量等功能。
借助编译器，我一步一步调试，缩小错误范围，找到并修正错误，最后完成了程序调试，出结果的那一瞬间，我激动万分。
的确，自己亲手做课程设计是挺辛苦，但我知道，过程越是坎坷曲折，收获的知识与能力越是刻骨铭心。
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