数据结构图的遍历实验报告Word格式文档下载.docx
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基本操作P：
locatevex（G,mes）；
初始条件：
图G存在，mes和G中顶点有相同的特征。
操作结果：
若G中存在顶点u，则返回该顶点在图中位置；
否则返回其他信息。
createudn（&
G）；
图G存在。
创建无向图。
createdn（&
创建有向图。
createudg（&
创建无向网。
createdg（&
创建有向网。
DFS（G,v）；
图G已经存在并被赋值，v是图中某个顶点的位置坐标。
深度优先搜索遍历图G，访问顶点时使用函数visit.
BFS（G,v）；
广度优先搜索遍历图G，访问顶点时使用函数visit.
visit（a）；
a为图中的某个顶点值。
访问顶点a，本程序中作用结果为输出顶点值。
｝ADTmgraph
2.邻接表存储结构的图定义：
ADTalgraph{
｝ADTalgraph
3.主程序流程：
定义并创建图
statuscreatgraph（mgraph&
G）
{
cout<
<
"
请选择构造的图的类型：
（1:
有向图，2:
有向网，3:
无向图，4:
无向网）"
<
endl;
intkind;
scanf（"
%d"
&
kind）;
switch（kind）//通过选择确定创建哪一种图；
{
case1:
returncreatedg（G）;
case2:
returncreatedn（G）;
case3:
returncreateudg（G）;
case4:
returncreateudn（G）;
default:
returnerror;
}
}
然后采用DFS或BFS进行遍历（访问结果为输出顶点值）。
4.函数的调用关系图：
main
creatgraphDFS（BFS）
createdgcreatedncreateudgcreateudn
visitinitstackpushdestroystacklocatevexpopgettop
visitlocatevexlinkqueueenqueuegetheaddequeuedestroyqueue
其中，当DFS使用递归算法时相关的栈操作不使用，当BFS使用递归算法时相关的队列操作仍有部分使用。
4、调试分析
1.采用邻接表结构创建图时，由于没有正确进行弧元素的跟进插入，导致图创建不成功。
2.没有采用多文件结构，导致在快要完成时发现函数定义的位置不尽合理，后续添加功能时难度增大。
3.本程序主要为实现遍历算法思想，对实用性考虑偏少，但考虑到了多种数据类型情况下的分别实现，函数拆分较详细，算法可靠性强。
4.算法的时空分析
1）由于对顶点元素的存储均采用了线性结构，所以在创建图和遍历时多依赖于该线性存储的大小。
当结点个数为n,弧条数为e时，createdgcreatedncreateudgcreateudn的算法时间复杂度都为O（n²
+e*n）,其中对邻接矩阵的初始化耗费了O（n²
）的时间。
2）当用二维数组表示邻接矩阵作为图的存储结构时，查找每个顶点的邻接点所需时间为O（n²
），而以邻接表为存储结构时为O（e）。
以邻接表为存储结构时，深度优先搜索遍历图（DFS）的时间复杂度为O（n+e）。
3）广度优先搜索遍历图（BFS）的时间复杂度和深度优先搜索遍历（DFS）相同。
5.对链表的操作需要很重要的一个量来定位链表和定位操作的位置，指针的作用不可替代。
多种数据结构的联合使用在程序中非常重要，多种存储结构的程序实现原理上相同，但具体的操作技巧有很大差别。
5、用户使用说明
1.本程序运行环境建议为windowxp.
2.打开程序工程，并运行其中可执行文件，终端对话框会出现文字提示，请严格按照文字提示进行输入操作。
3.数据之间的分隔可用空格或回车键执行。
4.如下图是某无向图的创建并进行DFS的结果：
5.
6、测试结果
DFS:
7、附录
邻接矩阵结构创建图：
#include<
iostream>
string.h>
#include<
stdio.h>
typedefintvertextype;
typedefintinfotype;
typedefintstatus;
typedefintselemtype;
#defineerror0
#defineok1
#defineINFINTYINT_MAX//最大值∞
#defineMAX_VERTEX_NUM20//最大定点个数
#defineFALSE0
#defineTRUE1
#defineSTACK_INIT_SIZE100
#defineSTACKINCREMENT10
#defineoverflow-2
usingnamespacestd;
//弧定义
typedefstructarccell
{intadj;
//infotype*info;
}arccell,adjmatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];
//图定义
typedefstruct
vertextypevexs[MAX_VERTEX_NUM];
//顶点
adjmatrixarcs;
//弧矩阵
intvexnum,arcnum;
}mgraph;
intlocatevex（mgraphG,vertextypemes）
for（inti=0;
i<
G.vexnum;
++i）
if（mes==G.vexs[i]）
returni;
return0;
}//定位函数
//创建无向网
statuscreateudn（mgraph&
请输入无向网的顶点数，弧数：
//可添加info选项。
。
%d%d"
G.vexnum,&
G.arcnum）;
请输入各顶点的值：
++i）scanf（"
G.vexs[i]）;
//构造顶点
for（intj=0;
j<
++j）
G.arcs[i][j].adj=0;
请输入成对的关系顶点数值以及其权值：
（形如：
11221）"
for（intk=0;
k<
G.arcnum;
++k）
{vertextypev1,v2;
intw;
%d%d%d"
&
v1,&
v2,&
w）;
inti=locatevex（G,v1）;
intj=locatevex（G,v2）;
G.arcs[i][j].adj=w;
G.arcs[j][i]=G.arcs[i][j];
returnok;
//创建有向网
statuscreatedn（mgraph&
请输入有向网的顶点数，弧数：
vertextypev1,v2;
//创建无向图
statuscreateudg（mgraph&
请输入无向图的顶点数，弧数：
请输入成对的关系顶点数值：
1122）"
v2）;
G.arcs[i][j].adj=1;
//创建有向图
statuscreatedg（mgraph&
请输入有向图的顶点数，弧数：
邻接矩阵的DFS非递归算法：
voidvisit（vertextypea）
{printf（"
--%d-"
a）;
voidDFS（mgraphG,intv）
intvisitp[MAX_VERTEX_NUM];
sqstackS;
if（initstack（S）==1）;
i++）
visitp[i]=FALSE;
//首先访问第一个顶点
visit（G.vexs[v]）;
visitp[v]=TRUE;
push（S,G.vexs[v]）;
while（S.top!
=S.base）//若栈不为空，则继续从栈顶元素进行遍历
intk=0,m=0,num=0,j=0,temp=0;
gettop（S,k）;
m=locatevex（G,k）;
//得到栈顶元素，并在图中定位
for（j=0;
j++）
if（（G.arcs[m][j].adj）!
=0&
&
visitp[j]==FALSE）
num+=1;
if（num==0）//如果与栈顶元素相关联的顶点都被访问过，则删除栈顶元素
pop（S,temp）;
//如果与栈顶元素相关联的顶点还有未被访问的，
//则将与其相关联的顶点全部访问
else
for（intw=0;
w<
w++）
if（G.arcs[m][w].adj!
visitp[w]==FALSE）
visit（G.vexs[w]）;
//执行visit操作
visitp[w]=TRUE;
//访问标志置真
push（S,G.vexs[w]）;
//刚访问的顶点入栈
break;
destroystack（S）;
邻接矩阵的DFS递归算法：
intvisitp[MAX_VERTEX_NUM];
//全局变量，
//注意在main函数中都赋初值FALSE
if（（G.arcs[v][j].adj）!
DFS（G,j）;
邻接矩阵存储结构的BFS非递归算法：
voidBFS（mgraphG,intv）
linkqueueQ;
if（initqueue（Q）==1）
elseexit
（1）;
enqueue（Q,G.vexs[v]）;
while（Q.front!
=Q.rear）
intk=0,m=0,num=0,temp=0,j=0;
gethead（Q,k）;
//得到队首元素并定位
if（num==0）
dequeue（Q,temp）;
//如果此顶点的后继均访问过，则从队列中删除
{visit（G.vexs[w]）;
enqueue（Q,G.vexs[w]）;
destroyqueue（Q）;
邻接矩阵存储结构的BFS递归算法：
initqueue（Q）;
if（visitp[v]==FALSE）
intj;
inte;
intaddress;
visit（G.vexs[j]）;
visitp[j]=TRUE;
enqueue（Q,G.vexs[j]）;
dequeue（Q,e）;
address=locatevex（G,e）;
BFS（G,address）;
intmain（）
mgraphG;
creatgraph（G）;
inti;
for（i=0;
BFS（G,0）;
邻接表存储结构的图的创建：
stdlib.h>
#defineerror0
#defineok1
#defineMAX_VERTEX_NUM20//最大顶点个数
#defineoverflow-2
typedefstructarcnode{
intadjvex;
//弧指向的顶点的位置
intadj;
//权值
structarcnode*nextrarc;
//指向下一条弧的指针
infotype*info;
}arcnode;
//顶点结点定义
typedefstructvnode{
vertextypedata;
//顶点数据
arcnode*firsttarc;
//指向第一条依附该顶点的弧的指针
}vnode,adjlist[MAX_VERTEX_NUM];
typedefstruct{
adjlistvertices;
//顶点数组
//顶点数目，弧数目
//图的种类标志，以数字代表
}algraph;
intlocatevex（algraphG,vertextypemes）{
if（mes==G.vertices[i].data）
return-1;
statuscreateudn（algraph&
G）{
//输入顶点数和弧数
G.vertices[i].data）;
//输入并构造顶点
G.vertices[i].firsttarc=NULL;
//初始化指针firsttarc
++k）//输入相联系的两数据
{vertextypev1,v2;
getchar（）;
intj=locatevex（G,v2）;
//定位
arcnode*a;
a=（arcnode*）malloc（sizeof（arcnode））;
//为加入的弧结点申请空间
if（a==NULL）
exit
（1）;
（*a）.adjvex=j;
（*a）.adj=w;
（*a）.nextrarc=NULL;
（*a）.info=NULL;
if（G.vertices[i].firsttarc==NULL）
G.v
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