三图的顺序存储表示和实现讲解.docx
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三图的顺序存储表示和实现讲解
学校代码:
学号：
数据结构实验报告
题目：
图的顺序存储表示和实现
学生姓名：
学院：
班级：
指导教师：
年月
一、实验目的
掌握图的顺序存储表示和实现
二、实验内容
C1.h
//c1.h（程序名）
#include
#include
#include//malloc（）等
#include//INT_MAX等
#include//EOF（=^Z或F6）,NULL
#include//atoi（）
#include//eof（）
#include//floor（）,ceil（）,abs（）
#include//exit（）
#include//cout,cin
//函数结果状态代码
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
//#defineOVERFLOW-2因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行
typedefintStatus;//Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等
typedefintBoolean;//Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE
c3-2.h
//c3-2.h单链队列－－队列的链式存储结构
typedefstructQNode
{
QElemTypedata;
QNode*next;
}*QueuePtr;
structLinkQueue
{
QueuePtrfront,rear;//队头、队尾指针
};
C7-1.h
//c7-1.h图的数组（邻接矩阵）存储表示
#defineINFINITYINT_MAX//用整型最大值代替∞
#defineMAX_VERTEX_NUM20//最大顶点个数
enumGraphKind{DG,DN,AG,AN};//{有向图,有向网,无向图,无向网}
typedefstruct
{
VRTypeadj;//顶点关系类型。
对无权图，用1（是）或0（否）表示相邻否；
//对带权图，则为权值类型
InfoType*info;//该弧相关信息的指针（可无）
}ArcCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];
structMGraph
{
VertexTypevexs[MAX_VERTEX_NUM];//顶点向量
AdjMatrixarcs;//邻接矩阵
intvexnum,arcnum;//图的当前顶点数和弧数
GraphKindkind;//图的种类标志
};
Bo3-2.cpp
//bo3-2.cpp链队列（存储结构由c3-2.h定义）的基本操作（9个）
StatusInitQueue（LinkQueue&Q）
{//构造一个空队列Q
if（!
（Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））））
exit（OVERFLOW）;
Q.front->next=NULL;
returnOK;
}
StatusDestroyQueue（LinkQueue&Q）
{//销毁队列Q（无论空否均可）
while（Q.front）
{
Q.rear=Q.front->next;
free（Q.front）;
Q.front=Q.rear;
}
returnOK;
}
StatusClearQueue（LinkQueue&Q）
{//将Q清为空队列
QueuePtrp,q;
Q.rear=Q.front;
p=Q.front->next;
Q.front->next=NULL;
while（p）
{
q=p;
p=p->next;
free（q）;
}
returnOK;
}
StatusQueueEmpty（LinkQueueQ）
{//若Q为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE
if（Q.front==Q.rear）
returnTRUE;
else
returnFALSE;
}
intQueueLength（LinkQueueQ）
{//求队列的长度
inti=0;
QueuePtrp;
p=Q.front;
while（Q.rear!
=p）
{
i++;
p=p->next;
}
returni;
}
StatusGetHead（LinkQueueQ,QElemType&e）
{//若队列不空,则用e返回Q的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
returnERROR;
p=Q.front->next;
e=p->data;
returnOK;
}
StatusEnQueue（LinkQueue&Q,QElemTypee）
{//插入元素e为Q的新的队尾元素
QueuePtrp;
if（!
（p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））））//存储分配失败
exit（OVERFLOW）;
p->data=e;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
returnOK;
}
StatusDeQueue（LinkQueue&Q,QElemType&e）
{//若队列不空,删除Q的队头元素,用e返回其值,并返回OK,否则返回ERROR
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
returnERROR;
p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if（Q.rear==p）
Q.rear=Q.front;
free（p）;
returnOK;
}
StatusQueueTraverse（LinkQueueQ,void（*vi）（QElemType））
{//从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi（）。
一旦vi失败,则操作失败
QueuePtrp;
p=Q.front->next;
while（p）
{
vi（p->data）;
p=p->next;
}
printf（"\n"）;
returnOK;
}
Bo7-1.cpp
//bo7-1.cpp图的数组（邻接矩阵）存储（存储结构由c7-1.h定义）的基本操作（20个）
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
inti;
for（i=0;iif（strcmp（u,G.vexs[i]）==0）
returni;
return-1;
}
StatusCreateFAG（MGraph&G）
{//采用数组（邻接矩阵）表示法,由文件构造没有相关信息的无向图G
inti,j,k;
charfilename[13];
VertexTypeva,vb;
FILE*graphlist;
printf（"请输入数据文件名（f7-1.dat）：
"）;
scanf（"%s",filename）;
graphlist=fopen（filename,"r"）;
fscanf（graphlist,"%d",&G.vexnum）;
fscanf（graphlist,"%d",&G.arcnum）;
for（i=0;ifscanf（graphlist,"%s",G.vexs[i]）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
G.arcs[i][j].adj=0;//图
G.arcs[i][j].info=NULL;//没有相关信息
}
for（k=0;k{
fscanf（graphlist,"%s%s",va,vb）;
i=LocateVex（G,va）;
j=LocateVex（G,vb）;
G.arcs[i][j].adj=G.arcs[j][i].adj=1;//无向图
}
fclose（graphlist）;
G.kind=AG;
returnOK;
}
StatusCreateDG（MGraph&G）
{//采用数组（邻接矩阵）表示法,构造有向图G
inti,j,k,l,IncInfo;
chars[MAX_INFO],*info;
VertexTypeva,vb;
printf（"请输入有向图G的顶点数,弧数,弧是否含其它信息（是:
1,否:
0）:
"）;
scanf（"%d,%d,%d",&G.vexnum,&G.arcnum,&IncInfo）;
printf（"请输入%d个顶点的值（<%d个字符）:
\n",G.vexnum,MAX_NAME）;
for（i=0;iscanf（"%s",G.vexs[i]）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
G.arcs[i][j].adj=0;//图
G.arcs[i][j].info=NULL;
}
printf（"请输入%d条弧的弧尾弧头（以空格作为间隔）:
\n",G.arcnum）;
for（k=0;k{
scanf（"%s%s%*c",va,vb）;//%*c吃掉回车符
i=LocateVex（G,va）;
j=LocateVex（G,vb）;
G.arcs[i][j].adj=1;//有向图
if（IncInfo）
{
printf（"请输入该弧的相关信息（<%d个字符）:
",MAX_INFO）;
gets（s）;
l=strlen（s）;
if（l）
{
info=（char*）malloc（（l+1）*sizeof（char））;
strcpy（info,s）;
G.arcs[i][j].info=info;//有向
}
}
}
G.kind=DG;
returnOK;
}
StatusCreateDN（MGraph&G）
{//采用数组（邻接矩阵）表示法,构造有向网G
inti,j,k,w,IncInfo;
chars[MAX_INFO],*info;
VertexTypeva,vb;
printf（"请输入有向网G的顶点数,弧数,弧是否含其它信息（是:
1,否:
0）:
"）;
scanf（"%d,%d,%d",&G.vexnum,&G.arcnum,&IncInfo）;
printf（"请输入%d个顶点的值（<%d个字符）:
\n",G.vexnum,MAX_NAME）;
for（i=0;iscanf（"%s",G.vexs[i]）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
G.arcs[i][j].adj=INFINITY;//网
G.arcs[i][j].info=NULL;
}
printf（"请输入%d条弧的弧尾弧头权值（以空格作为间隔）:
\n",G.arcnum）;
for（k=0;k{
scanf（"%s%s%d%*c",va,vb,&w）;//%*c吃掉回车符
i=LocateVex（G,va）;
j=LocateVex（G,vb）;
G.arcs[i][j].adj=w;//有向网
if（IncInfo）
{
printf（"请输入该弧的相关信息（<%d个字符）:
",MAX_INFO）;
gets（s）;
w=strlen（s）;
if（w）
{
info=（char*）malloc（（w+1）*sizeof（char））;
strcpy（info,s）;
G.arcs[i][j].info=info;//有向
}
}
}
G.kind=DN;
returnOK;
}
StatusCreateAG（MGraph&G）
{//采用数组（邻接矩阵）表示法,构造无向图G
inti,j,k,l,IncInfo;
chars[MAX_INFO],*info;
VertexTypeva,vb;
printf（"请输入无向图G的顶点数,边数,边是否含其它信息（是:
1,否:
0）:
"）;
scanf（"%d,%d,%d",&G.vexnum,&G.arcnum,&IncInfo）;
printf（"请输入%d个顶点的值（<%d个字符）:
\n",G.vexnum,MAX_NAME）;
for（i=0;iscanf（"%s",G.vexs[i]）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
G.arcs[i][j].adj=0;//图
G.arcs[i][j].info=NULL;
}
printf（"请输入%d条边的顶点1顶点2（以空格作为间隔）:
\n",G.arcnum）;
for（k=0;k{
scanf（"%s%s%*c",va,vb）;//%*c吃掉回车符
i=LocateVex（G,va）;
j=LocateVex（G,vb）;
G.arcs[i][j].adj=G.arcs[j][i].adj=1;//无向图
if（IncInfo）
{
printf（"请输入该边的相关信息（<%d个字符）:
",MAX_INFO）;
gets（s）;
l=strlen（s）;
if（l）
{
info=（char*）malloc（（l+1）*sizeof（char））;
strcpy（info,s）;
G.arcs[i][j].info=G.arcs[j][i].info=info;//无向
}
}
}
G.kind=AG;
returnOK;
}
StatusCreateAN（MGraph&G）
{//采用数组（邻接矩阵）表示法,构造无向网G。
算法7.2
inti,j,k,w,IncInfo;
chars[MAX_INFO],*info;
VertexTypeva,vb;
printf（"请输入无向网G的顶点数,边数,边是否含其它信息（是:
1,否:
0）:
"）;
scanf（"%d,%d,%d",&G.vexnum,&G.arcnum,&IncInfo）;
printf（"请输入%d个顶点的值（<%d个字符）:
\n",G.vexnum,MAX_NAME）;
for（i=0;iscanf（"%s",G.vexs[i]）;
for（i=0;ifor（j=0;j{
G.arcs[i][j].adj=INFINITY;//网
G.arcs[i][j].info=NULL;
}
printf（"请输入%d条边的顶点1顶点2权值（以空格作为间隔）:
\n",G.arcnum）;
for（k=0;k{
scanf（"%s%s%d%*c",va,vb,&w）;//%*c吃掉回车符
i=LocateVex（G,va）;
j=LocateVex（G,vb）;
G.arcs[i][j].adj=G.arcs[j][i].adj=w;//无向
if（IncInfo）
{
printf（"请输入该边的相关信息（<%d个字符）:
",MAX_INFO）;
gets（s）;
w=strlen（s）;
if（w）
{
info=（char*）malloc（（w+1）*sizeof（char））;
strcpy（info,s）;
G.arcs[i][j].info=G.arcs[j][i].info=info;//无向
}
}
}
G.kind=AN;
returnOK;
}
StatusCreateGraph（MGraph&G）
{//采用数组（邻接矩阵）表示法,构造图G。
算法7.1
printf（"请输入图G的类型（有向图:
0,有向网:
1,无向图:
2,无向网:
3）:
"）;
scanf（"%d",&G.kind）;
switch（G.kind）
{
caseDG:
returnCreateDG（G）;//构造有向图
caseDN:
returnCreateDN（G）;//构造有向网
caseAG:
returnCreateAG（G）;//构造无向图
caseAN:
returnCreateAN（G）;//构造无向网
default:
returnERROR;
}
}
voidDestroyGraph（MGraph&G）
{//初始条件:
图G存在。
操作结果:
销毁图G
inti,j;
if（G.kind<2）//有向
for（i=0;i{
for（j=0;jif（G.arcs[i][j].adj==1&&G.kind==0||G.arcs[i][j].adj!
=INFINITY&&G.kind==1）//有向图的弧||有向网的弧
if（G.arcs[i][j].info）//有相关信息
{
free（G.arcs[i][j].info）;
G.arcs[i][j].info=NULL;
}
}
else//无向
for（i=0;ifor（j=i+1;jif（G.arcs[i][j].adj==1&&G.kind==2||G.arcs[i][j].adj!
=INFINITY&&G.kind==3）//无向图的边||无向网的边
if（G.arcs[i][j].info）//有相关信息
{
free（G.arcs[i][j].info）;
G.arcs[i][j].info=G.arcs[j][i].info=NULL;
}
G.vexnum=0;
G.arcnum=0;
}
VertexType&GetVex（MGraphG,intv）
{//初始条件:
图G存在，v是G中某个顶点的序号。
操作结果:
返回v的值
if（v>=G.vexnum||v<0）
exit（ERROR）;
returnG.vexs[v];
}
StatusPutVex（MGraph&G,VertexTypev,VertexTypevalue）
{//初始条件:
图G存在，v是G中某个顶点。
操作结果:
对v赋新值value
intk;
k=LocateVex（G,v）;//k为顶点v在图G中的序号
if（k<0）
returnERROR;
strcpy（G.vexs[k],value）;
returnOK;
}
intFirstAdjVex（MGraphG,VertexTypev）
{//初始条件:
图G存在,v是G中某个顶点
//操作结果:
返回v的第一个邻接顶点的序号。
若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1
inti,j=0,k;
k=LocateVex（G,v）;//k为顶点v在图G中的序号
if（G.kind==DN||G.kind==AN）//网
j=INFINITY;
for（i=0;iif（G.arcs[k][i].adj!
=j）
returni;
return-1;
}
intNextAdjVex（MGraphG,VertexTypev,VertexTypew）
{//初始条件:
图G存在,v是G中某个顶点,w是v的邻接顶点
//操作结果:
返回v的（相对于w的）下一个邻接顶点的序号,
//若w是v的最后一个邻接顶点,则返回-1
inti,j=0,k1,k2;
k1=LocateVex（G,v）;//k1为顶点v在图G中的序号
k2=LocateVex（G,w）;//k2为顶点w在图G中的序号
if（G.kind==DN||G.kind==AN）//网
j=INFINITY;
for（i=k2+1;iif（G.arcs[k1][i].adj!
=j）
returni;
return-1;
}
voidInsertVex（MGraph&G,VertexTypev）
{//初始条件:
图G存在,v和图G中顶点有相同特征
//操作结果:
在图G中增添新顶点v（不增添与顶点相关的弧,留待InsertArc（）去做）
inti;
strcpy（G.vexs[G.vexnum],v）;//构造新顶点向量
for（i=0;i<=G.vexnum;i
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