数据结构图实验报告汇总.docx
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数据结构图实验报告汇总
一、实验目的和要求
（1）掌握图的相关概念，包括图，有向图，无向图，完全图，子图，连通图，度，入度，出度，简单回路和环等定义。
（2）重点掌握图的各种存储结构，包括邻接矩阵和邻接表等。
（3）重点掌握图的基本运算，包括创建图，输出图，深度优先遍历，广度优先遍历等。
（4）掌握图的其他运算，包括最小生成树，最短路径，拓扑排序和关键路径等算法。
（5）灵活运用图这种数据结构解决一些综合应用问题。
二、实验内容和方法
（1）实验内容：
1、编写一个程序algo8-1.cpp，实现不带权图和带权图的邻接矩阵与邻接表的相互转换算法、输出邻接矩阵与邻接表的算法，并在此基础上设计一个程序exp8-1.cpp实现如下功能：
①建立如图1所示的有向图G的邻接矩阵，并输出；
②由有向图G的邻接矩阵产生邻接表，并输出；
③再由②的邻接表产生对应的邻接矩阵，并输出。
图1
2、编写一个程序algo8-2.cpp，实现图的遍历运算，并在此基础上设计一个程序exp8-2.cpp完成如下功能：
①输出图1所示的有向图G从顶点0开始的深度优先遍历序列（递归算法）；
②输出图1所示的有向图G从顶点0开始的深度优先遍历序列（非递归算法）；
③输出图1所示的有向图G从顶点0开始的广度优先遍历序列。
3、设计一个程序exp8-3.cpp,采用邻接表存储图，并输出图8.1（a）中从指定顶点1出发的所有深度优先遍历序列。
（2）实验方法：
1、综合运用课本所学的知识，用不同的算法实现在不同的程序功能。
2、结合指导老师的指导，解决程序中的问题，正确解决实际中存在的异常情况，逐步改善功能。
3、根据实验内容，编译程序。
三、实验环境：
Windows7，VisualC++6.0
三、实验过程描述
文件graph.h中定义了图的邻接矩阵表示类型和邻接表表示类型，该头文件在以下三个实验中都会使用到。
其代码如下：
VertexTypevexs[MAXV];
}MGraph;
//以下定义邻接表类型
typedefstructANode
{
intadjvex;
structANode*nextarc;
InfoTypeinfo;
}ArcNode;
typedefintVertex;
typedefstructVNode
{
Vertexdata;
ArcNode*firstarc;
}VNode;
typedefVNodeAdjList[MAXV];
typedefstruct
{
AdjListadjlist;
intn,e;
}ALGraph;
#endif//GRAPH_H_INCLUDED
实验①
源程序。
一、输入如下所示程序；
//文件名：
exp8-1.cpp
#include
#include
#include"graph.h"
externvoidMatToList1（MGraph,ALGraph*&）;
externvoidListToMat1（ALGraph*,MGraph&）;
externvoidDispMat1（MGraph）;
externvoidDispAdj1（ALGraph*）;
intmain（）
{
inti,j;
MGraphg,g1;
ALGraph*G;
intA[MAXV][6]={{0,5,INF,7,INF,INF},{INF,0,4,INF,INF,INF},
{8,INF,0,INF,INF,9},{INF,INF,5,0,INF,6},
{INF,INF,INF,5,0,INF},{3,INF,INF,INF,1,0}};
g.n=6;
g.e=10;
for（i=0;ifor（j=0;jg.edges[i][j]=A[i][j];
printf（"有向图G的邻接矩阵：
\n"）;
DispMat1（g）;
G=（ALGraph*）malloc（sizeof（ALGraph））;
printf（"图G的邻接矩阵转换成邻接表：
\n"）;
MatToList1（g,G）;
DispAdj1（G）;
printf（"图G的邻接表转换成邻接矩阵：
\n"）;
ListToMat1（G,g1）;
DispMat1（g1）;
return0;
}
//文件名：
algo8-1.cpp
#include
#include
#include"graph.h"
//不带权图的算法
voidMatToList（MGraphg,ALGraph*&G）
{
inti,j;
ArcNode*p;
G=（ALGraph*）malloc（sizeof（ALGraph））;
for（i=0;ifor（j=g.n-1;j>=0;j--）
if（g.edges[i][j]!
=0）
{
p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;
p->adjvex=j;
p->nextarc=G->adjlist[i].firstarc;
G->adjlist[i].firstarc=p;
}
G->n=g.n;
G->e=g.e;
}
voidListToMat（ALGraph*G,MGraph&g）
{
inti,j;
ArcNode*p;
for（i=0;in;i++）
for（j=0;jn;j++）
g.edges[i][j]=0;
for（i=0;in;i++）
{
p=G->adjlist[i].firstarc;
while（p!
=NULL）
{
g.edges[i][p->adjvex]=1;
p=p->nextarc;
}
}
g.n=G->n;
g.e=G->e;
}
voidDispMat（MGraphg）
{
inti,j;
for（i=0;i{
for（j=0;jprintf（"%3d",g.edges[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
}
voidDispAdj（ALGraph*G）
{
inti;
ArcNode*p;
for（i=0;in;i++）
{
p=G->adjlist[i].firstarc;
printf（"%3d:
",i）;
while（p!
=NULL）
{
printf（"%3d",p->adjvex）;
p=p->nextarc;
}
printf（"\n"）;
}
}
//带权图的算法
voidMatToList1（MGraphg,ALGraph*&G）
{
inti,j;
ArcNode*p;
G=（ALGraph*）malloc（sizeof（ALGraph））;
for（i=0;iG->adjlist[i].firstarc=NULL;
for（i=0;ifor（j=g.n-1;j>=0;j--）
if（g.edges[i][j]!
=0&&g.edges[i][j]!
=INF）
{
p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;
p->adjvex=j;
p->info=g.edges[i][j];
p->nextarc=G->adjlist[i].firstarc;
G->adjlist[i].firstarc=p;
}
G->n=g.n;
G->e=g.e;
}
voidListToMat1（ALGraph*G,MGraph&g）
{
inti,j;
ArcNode*p;
for（i=0;in;i++）
for（j=0;jn;j++）
if（i==j）
g.edges[i][j]=0;
else
g.edges[i][j]=INF;
for（i=0;in;i++）
{
p=G->adjlist[i].firstarc;
while（p!
=NULL）
{
g.edges[i][p->adjvex]=p->info;
p=p->nextarc;
}
}
g.n=G->n;
g.e=G->e;
}
voidDispMat1（MGraphg）
{
inti,j;
for（i=0;i{
for（j=0;jif（g.edges[i][j]==INF）
printf（"%3s","∞"）;
else
printf（"%3d",g.edges[i][j]）;
printf（"\n"）;
}
}
voidDispAdj1（ALGraph*G）
{
inti;
ArcNode*p;
for（i=0;in;i++）
{
p=G->adjlist[i].firstarc;
printf（"%3d:
",i）;
while（p!
=NULL）
{
printf（"%3d（%d）",p->adjvex,p->info）;
p=p->nextarc;
}
printf（"\n"）;
}
}
voidDispAdj1（ALGraph*G）
{
inti;
ArcNode*p;
for（i=0;in;i++）
{
p=G->adjlist[i].firstarc;
printf（"%3d:
",i）;
while（p!
=NULL）
{
printf（"%3d（%d）",p->adjvex,p->info）;
p=p->nextarc;
}
printf（"\n"）;
}
}
二、编译并链接程序；
三、运行程序，结果如下图：
实验
源程序
一、输入如下所示程序；
//文件名：
exp8-2.cpp
#include
#include
#include"graph.h"
externvoidMatToList1（MGraph,ALGraph*&）;
externvoidDispAdj1（ALGraph*G）;
externvoidDFS（ALGraph*G,intv）;
externvoidDFS1（ALGraph*G,intv）;
externvoidDFS2（ALGraph*G,intv）;
externvoidBFS（ALGraph*G,intv）;
intmain（）
{
inti,j;
MGraphg;
ALGraph*G;
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