有向图的深度和广度遍历.docx
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有向图的深度和广度遍历
青岛理工大学
数据结构课程实验报告
课程名称
数据结构
班级
实验日期
2012.5.10
姓名
实验成绩
实验名称
有向图的深度和广度遍历
实
验
目
的
及
要
求
实验目的：
1.学会建立有向图，掌握图的存储结构：
邻接表。
2.掌握图的两种遍历方法：
深度遍历和广度遍历。
实
验
环
境
硬件平台：
普通的PC机
软件平台：
Windows7操作系统
编程环境：
VisualC++
实
验
内
容
1.建立图；
2.利用邻接表，队列存储图的结构；
3.进行图的深度和广度遍历。
算
法
描
述
及
实
验
步
骤
//定义存储结构的结构体
typedefstructArcNode
{
intadjvex;
structArcNode*nextarc;
}ArcNode;
typedefstruct
{
VertexTypedata;
ArcNode*firstarc;
}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
typedefstruct
{
AdjListvertices;
intvexnum,arcnum;
}ALGraph;//图的结构体
typedefintQElemType;
typedefstructQNode
{
QElemTypedata;
QNode*next;
}QNode,*QueuePtr;//队列的结点结构和指向它的指针
typedefstructLinkQueue
{
QueuePtrfront,rear;
}LinkQueue;//队列的结构体
intLocateVex（ALGraphG,VertexTypeu）//找出下标
{
inti;
for（i=1;i<=G.vexnum;++i）
if（u==G.vertices[i].data）
returni;
return0;
}
voidCreateGraph（ALGraph&G）//建立图
{
inti,j,k;
ArcNode*p;
VertexTypeva,vb;
printf（"请输入图的顶点数,边数:
"）;
scanf（"%d,%d",&G.vexnum,&G.arcnum）;
printf（"请输入%d个顶点的值:
\n",G.vexnum）;
for（i=1;i<=G.vexnum;++i）
{
scanf（"%d",&G.vertices[i].data）;
G.vertices[i].firstarc=NULL;
}
for（k=1;k<=G.arcnum;++k）
{
printf（"请输入第%d条弧（边）的弧尾和弧头:
\n",k）;
scanf（"%d%d",&va,&vb）;
i=LocateVex（G,va）;
j=LocateVex（G,vb）;
p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;
p->adjvex=j;
p->nextarc=G.vertices[i].firstarc;
G.vertices[i].firstarc=p;
}}
voidDFS（ALGraphG,intv）//深度遍历逐步找到其中结点
{intw;
visited[v]=1;
printf（"%d",G.vertices[v].data）;
for（w=FirstAdjVex（G,G.vertices[v].data）;w>=1;w=NextAdjVex（G,G.vertices[v].data,G.vertices[w].data））
if（!
visited[w]）
DFS（G,w）;
}
voidDFSTraverse（ALGraphG）//深度遍历
{
intv;
for（v=1;v<=G.vexnum;v++）
visited[v]=0;
for（v=1;v<=G.vexnum;v++）
if（!
visited[v]）
DFS（G,v）;
printf（"\n"）;
}
voidBFSTraverse（ALGraphG）//广度遍历，利用队列
{
intv,u,w;
LinkQueueQ;
for（v=1;v<=G.vexnum;++v）
visited[v]=0;
InitQueue（Q）;
for（v=1;v<=G.vexnum;v++）
if（!
visited[v]）
{
visited[v]=1;
printf（"%d",G.vertices[v].data）;
EnQueue（Q,v）;
while（!
QueueEmpty（Q））
{
DeQueue（Q,u）;
for（w=FirstAdjVex（G,G.vertices[u].data）;w>=1;w=NextAdjVex（G,G.vertices[u].data,G.vertices[w].data））
if（!
visited[w]）
{
visited[w]=1;
printf（"%d",G.vertices[w].data）;
EnQueue（Q,w）;
}}}
printf（"\n"）;
}
调
试
过
程
及
实
验
结
果
总
结
编程心得：
1.对基础知识的掌握一定要牢固，熟练掌握队列的操作
2.熟练掌握邻接表的结构体
3.熟悉各种操作的算法，根据思路做题。
附
录
#include
#include
#include
#include
#include
#defineINFEASIBLE-1
typedefintStatus;
typedefintBoolean;
#defineMAX_VERTEX_NUM21
#defineNULL0
typedefintVertexType;
typedefstructArcNode
{
intadjvex;
structArcNode*nextarc;
}ArcNode;
typedefstruct
{
VertexTypedata;
ArcNode*firstarc;
}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
typedefstruct
{
AdjListvertices;
intvexnum,arcnum;
}ALGraph;
intLocateVex（ALGraphG,VertexTypeu）
{
inti;
for（i=1;i<=G.vexnum;++i）
if（u==G.vertices[i].data）
returni;
return0;
}
voidCreateGraph（ALGraph&G）
{
inti,j,k;
ArcNode*p;
VertexTypeva,vb;
printf（"请输入图的顶点数,边数:
"）;
scanf（"%d,%d",&G.vexnum,&G.arcnum）;
printf（"请输入%d个顶点的值:
\n",G.vexnum）;
for（i=1;i<=G.vexnum;++i）
{
scanf（"%d",&G.vertices[i].data）;
G.vertices[i].firstarc=NULL;
}
for（k=1;k<=G.arcnum;++k）
{
printf（"请输入第%d条弧（边）的弧尾和弧头:
\n",k）;
scanf（"%d%d",&va,&vb）;
i=LocateVex（G,va）;
j=LocateVex（G,vb）;
p=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;
p->adjvex=j;
p->nextarc=G.vertices[i].firstarc;
G.vertices[i].firstarc=p;
}
for（i=1;i<=G.vexnum;i++）
{
printf（"\n%d的邻接顶点：
",G.vertices[i].data）;
ArcNode*p;
p=G.vertices[i].firstarc;
while（p）
{
printf（"%d",G.vertices[p->adjvex].data）;
p=p->nextarc;
}
if（i==G.vexnum）
printf（"\n"）;
}
}
intFirstAdjVex（ALGraphG,VertexTypev）
{
ArcNode*p;
intv1;
v1=LocateVex（G,v）;
p=G.vertices[v1].firstarc;
if（p）
returnp->adjvex;
else
return0;
}
intNextAdjVex（ALGraphG,VertexTypev,VertexTypew）
{
ArcNode*p;
intv1,w1;
v1=LocateVex（G,v）;
w1=LocateVex（G,w）;
p=G.vertices[v1].firstarc;
while（p&&p->adjvex!
=w1）
p=p->nextarc;
if（!
p||!
p->nextarc）return0;
else
returnp->nextarc->adjvex;
}
Booleanvisited[MAX_VERTEX_NUM];
voidDFS（ALGraphG,intv）
{
intw;
visited[v]=1;
printf（"%d",G.vertices[v].data）;
for（w=FirstAdjVex（G,G.vertices[v].data）;w>=1;w=NextAdjVex（G,G.vertices[v].data,G.vertices[w].data））
if（!
visited[w]）
DFS（G,w）;
}
voidDFSTraverse（ALGraphG）
{
intv;
for（v=1;v<=G.vexnum;v++）
visited[v]=0;
for（v=1;v<=G.vexnum;v++）
if（!
visited[v]）
DFS（G,v）;
printf（"\n"）;
}
typedefintQElemType;
typedefstructQNode
{
QElemTypedata;
QNode*next;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstructLinkQueue
{
QueuePtrfront,rear;
}LinkQueue;
voidInitQueue（LinkQueue&Q）
{
if（!
（Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））））
exit（OVERFLOW）;
Q.front->next=NULL;
}
voidDestroyQueue（LinkQueue&Q）
{
while（Q.front）
{
Q.rear=Q.front->next;
free（Q.front）;
Q.front=Q.rear;
}
}
voidClearQueue（LinkQueue&Q）
{
QueuePtrp,q;
Q.rear=Q.front;
p=Q.front->next;
Q.front->next=NULL;
while（p）
{
q=p;
p=p->next;
free（q）;
}
}
StatusQueueEmpty（LinkQueueQ）
{
if（Q.front->next==NULL）
return1;
else
return0;
}
intQueueLength（LinkQueueQ）
{
inti=0;
QueuePtrp;
p=Q.front;
while（Q.rear!
=p）
{
i++;
p=p->next;
}
returni;
}
StatusGetHead（LinkQueueQ,QElemType&e）
{
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
return0;
p=Q.front->next;
e=p->data;
return1;
}
voidEnQueue（LinkQueue&Q,QElemTypee）
{
QueuePtrp;
if（!
（p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））））
exit（OVERFLOW）;
p->data=e;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
}
StatusDeQueue（LinkQueue&Q,QElemType&e）
{
QueuePtrp;
if（Q.front==Q.rear）
return0;
p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if（Q.rear==p）
Q.rear=Q.front;
free（p）;
return1;
}
voidQueueTraverse（LinkQueueQ,void（*vi）（QElemType））
{
QueuePtrp;
p=Q.front->next;
while（p）
{
vi（p->data）;
p=p->next;
}
printf（"\n"）;
}
voidBFSTraverse（ALGraphG）
{
intv,u,w;
LinkQueueQ;
for（v=1;v<=G.vexnum;++v）
visited[v]=0;
InitQueue（Q）;
for（v=1;v<=G.vexnum;v++）
if（!
visited[v]）
{
visited[v]=1;
printf（"%d",G.vertices[v].data）;
EnQueue（Q,v）;
while（!
QueueEmpty（Q））
{
DeQueue（Q,u）;
for（w=FirstAdjVex（G,G.vertices[u].data）;w>=1;w=NextAdjVex（G,G.vertices[u].data,G.vertices[w].data））
if（!
visited[w]）
{
visited[w]=1;
printf（"%d",G.vertices[w].data）;
EnQueue（Q,w）;
}
}
}
printf（"\n"）;
}
voidmain（）
{
ALGraphG;
CreateGraph（G）;
printf（"图的深度优先遍历的序列为"）;
DFSTraverse（G）;
printf（"图的广度优先遍历的序列为"）;
BFSTraverse（G）;
}
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