数据结构08图的基本操作.docx
《数据结构08图的基本操作.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据结构08图的基本操作.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数据结构08图的基本操作
附录实验报告参考规范
《数据结构》实验报告
院系____________________专业____网络工程________________
姓名___林桢曦_________学号___106052010235_________电话____________
__________级__________班_______年____月____日
1．实验题目
图的基本操作
2．需求分析
编写图基本操作函数，建立图的邻接表，邻接矩阵。
邻接表表示的图的递归深度优先遍历，邻接矩阵表示的图的递归深度优先遍历，邻接表表示的图的广度优先遍历，邻接矩阵表示的图的广度优先遍历。
并调用上述函数实现相关操作。
3．概要设计
（1）为了实现上述程序功能，需要定义一个简化的线性表抽象数据类型：
ADTGraph{
数据对象V：
V是具有相同特性的数据元素的集合，称为顶点集
数据关系R：
R={VR}VR={|v,w∈V且P（v,w），表示从v到w的弧，
谓词P（v,w）定义了弧的意义或信息}
基本操作：
Create_Graph（LGraphlg,MGraphmg）
操作前提：
lg是一个邻接表表示的图，mg是一个邻接矩阵表示的图
操作结果：
建立图的邻接表，邻接矩阵
LDFS（LGraphg,inti）
操作前提：
g是一个已初始化的邻接表表示的图
操作结果：
对图g进行递归深度优先遍历
MDFS（MGraphg,inti,intvn）
操作前提：
g是一个已初始化的邻接矩阵表示的图
操作结果：
对图进行递归深度优先遍历
LBFS（LGraphg,ints,intn）
操作前提：
g是一个已初始化的邻接表表示的图
操作结果：
对图进行递归深度优先遍历
MBFS（MGraphg,ints,intn）
操作前提：
g是一个已初始化的邻接矩阵表示的图
操作结果：
对图进行递归深度优先遍历
}
（2）本程序包含6个函数：
•主函数main（）
•建立图的邻接表，邻接矩阵函数Create_Graph（）
•邻接表表示的图的递归深度优先遍历函数LDFS（）
•邻接矩阵表示的图的递归深度优先遍历函数MDFS（）
•邻接表表示的图的广度优先遍历LBFS（）
•邻接矩阵表示的图的广度优先遍历MBFS（）
各函数间调用关系如下：
主函数调用其他函数
（3）主函数的伪码
main（）
{
定义变量LGraphlg;
MGraphmg;
intn,i;
令n=Create_Graph（lg,mg）;
For循环（i=0;ivisited[i]=0;
printf（"\n邻接表表示的图的递归深度优先遍历\n"）;
调用LDFS（lg,0）;
getch（）;
For循环（i=0;ivisited[i]=0;
printf（"\n邻接矩阵表示的图的递归深度优先遍历\n"）;
调用MDFS（mg,0,n）;
getch（）;
printf（"\n邻接表表示的图的广度优先遍历\n"）;
调用LBFS（lg,0,n）;
getch（）;
printf（"\n邻接矩阵表示的图的广度优先遍历\n"）;
调用MBFS（mg,0,n）;}
}
4．详细设计
（1）类型定义
typedefstructnode{
intvno;
structnode*next;
}EdgeNode;
typedefEdgeNode*LGraph[MAX];
typedefintMGraph[MAX][MAX];
基本操作的伪码算法
1.建立图的邻接表，邻接矩阵
Create_Graph（LGraphlg,MGraphmg）{
定义变量intvn,en,k,i,j;
EdgeNode*p;
While循环
（1）{
vn=en=0;
printf（"输入图的顶点数[1-10]\n"）;
调用fflush（stdin）;
scanf（"%d",&vn）;
如果（vn<1||vn>10）
continue;
printf（"输入图的边数[0-%d]\n",vn*（vn-1）/2）;
scanf（"%d",&en）;
如果（en>=0&&en<=vn*（vn-1）/2）
break;
}
For循环（k=0;klg[k]=NULL;
For循环（k=0;kFor循环（i=0;img[k][i]=0;
For循环（k=0;ki=j=-1;
printf（"输入一对相连的两条边[1-%d]的顶点:
",vn）;
scanf（"%d%d",&i,&j）;
如果（i<1||j<1||i>vn||j>vn）{
printf（"输入错误，边范围为[1-%d]\n",vn）;
继续;
}
k++;
i--;
j--;
p=（EdgeNode*）malloc（sizeof（EdgeNode））;
p->vno=j;
p->next=lg[i];
lg[i]=p;
p=（EdgeNode*）malloc（sizeof（EdgeNode））;
p->vno=i;
p->next=lg[j];
lg[j]=p;
mg[i][j]=mg[j][i]=1;
}
返回vn;}
2.递归深度优先遍历输出图的邻接表
LDFS（LGraphg,inti）
｛
定义变量EdgeNode*t;
printf（"%4d",i+1）;
visited[i]=1;
t=g[i];
While循环（t!
=NULL）{
如果（visited[t->vno]==0）
调用LDFS（g,t->vno）;
t=t->next;
}
}
3.递归深度优先遍历输出图的邻接矩阵
MDFS（MGraphg,inti,intvn）
{
定义变量intj;
printf（"%4d",i+1）;
visited[i]=1;
For循环（j=0;j如果（g[i][j]==1&&visited[j]==0）
调用MDFS（g,j,vn）;
}
}
4.图的广度优先遍历输出图的邻接表
LBFS（LGraphg,ints,intn）｛
定义变量inti,v,w,head,tail;
EdgeNode*t;
For循环（i=0;ivisited[i]=0;
head=tail=0;
输出（"%4d",s+1）;
visited[s]=1;
queue[tail]=s;
While循环（headv=queue[head++];
For循环（t=g[v];t!
=NULL;t->next）{
w=t->vno;
如果（visited[w]==0）{
输出（"%4d",w+1）;
visited[w]=1;
queue[tail++]=w;
}
}
}
}
5.图的广度优先遍历输出图的邻接矩阵
MBFS（MGraphg,ints,intn）｛
定义变量inti,j,v,head,tail;
For循环（i=0;ivisited[i]=0;
head=tail=0;
输出（"%4d",s+1）;
visited[s]=1;
queue[tail++]=s;
While循环（headv=queue[head++];
For循环（j=0;j如果（g[v][j]==1&&visited[j]==0）{
输出（"%4d",j+1）;
visited[j]=1;
queue[tail++]=j;
}
}
}
}
5．调试分析
调试中遇到分号在中文输入情况下输入，调试不通过，还有空指针问题。
（略）
6．使用说明
按要求输入图的顶点数，在输入图的边数，接着输入相连两条边的顶点，输入范围屏幕有显示，最后屏幕显示四种遍历结果。
7．测试结果
8.参考文献
数据结构
9．附录
源程序文件如下：
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"conio.h"
#defineMAX10
typedefstructnode{
intvno;
structnode*next;
}EdgeNode;
typedefEdgeNode*LGraph[MAX];
typedefintMGraph[MAX][MAX];
intvisited[MAX];
intqueue[MAX];
intCreate_Graph（LGraphlg,MGraphmg）
{
intvn,en,k,i,j;
EdgeNode*p;
while
（1）{
vn=en=0;
printf（"输入图的顶点数[1-10]\n"）;
fflush（stdin）;
scanf（"%d",&vn）;
if（vn<1||vn>10）
continue;
printf（"输入图的边数[0-%d]\n",vn*（vn-1）/2）;
scanf（"%d",&en）;
if（en>=0&&en<=vn*（vn-1）/2）
break;
}
for（k=0;klg[k]=NULL;
for（k=0;kfor（i=0;img[k][i]=0;
for（k=0;ki=j=-1;
printf（"输入一对相连的两条边[1-%d]的顶点:
",vn）;
scanf（"%d%d",&i,&j）;
if（i<1||j<1||i>vn||j>vn）{
printf（"输入错误，边范围为[1-%d]\n",vn）;
continue;
}
k++;
i--;
j--;
p=（EdgeNode*）malloc（sizeof（EdgeNode））;
p->vno=j;
p->next=lg[i];
lg[i]=p;
p=（EdgeNode*）malloc（sizeof（EdgeNode））;
p->vno=i;
p->next=lg[j];
lg[j]=p;
mg[i][j]=mg[j][i]=1;
}
returnvn;
}
voidLDFS（LGraphg,inti）
{
EdgeNode*t;
printf（"%4d",i+1）;
visited[i]=1;
t=g[i];
while（t!
=NULL）{
if（visited[t->vno]==0）
LDFS（g,t->vno）;
t=t->next;
}
}
voidMDFS（MGraphg,inti,intvn）
{
intj;
printf（"%4d",i+1）;
visited[i]=1;
for（j=0;jif（g[i][j]==1&&visited[j]==0）
MDFS（g,j,vn）;
}
}
voidLBFS（LGraphg,ints,intn）
{
inti,v,w,head,tail;
EdgeNode*t;
for（i=0;ivisited[i]=0;
head=tail=0;
printf（"%4d",s+1）;
visited[s]=1;
queue[tail]=s;
while（headv=queue[head++];
for（t=g[v];t!
=NULL;t->next）{
w=t->vno;
if（visited[w]==0）{
printf（"%4d",w+1）;
visited[w]=1;
queue[tail++]=w;
}
}
}
}
voidMBFS（MGraphg,ints,intn）
{
inti,j,v,head,tail;
for（i=0;ivisited[i]=0;
head=tail=0;
printf（"%4d",s+1）;
visited[s]=1;
queue[tail++]=s;
while（headv=queue[head++];
for（j=0;jif（g[v][j]==1&&visited[j]==0）{
printf（"%4d",j+1）;
visited[j]=1;
queue[tail++]=j;
}
}
}
}
voidmain（）
{
LGraphlg;
MGraphmg;
intn,i;
n=Create_Graph（lg,mg）;
for（i=0;ivisited[i]=0;
printf（"\n邻接表表示的图的递归深度优先遍历\n"）;
LDFS（lg,0）;
getch（）;
for（i=0;ivisited[i]=0;
printf（"\n邻接矩阵表示的图的递归深度优先遍历\n"）;
MDFS（mg,0,n）;
getch（）;
printf（"\n邻接表表示的图的广度优先遍历\n"）;
LBFS（lg,0,n）;
getch（）;
printf（"\n邻接矩阵表示的图的广度优先遍历\n"）;
MBFS（mg,0,n）;
}
注意事项：
●每位同学必须完成实验任务，并提交实验报告。
杜绝抄袭和拷贝，一经发现该次实验雷同报告均以零分计。
●请将实验报告以电子文档提交，“网络工程”专业请发送到fjsdwlgc@信箱中，“电子信息”专业请发送到fjsddzxx@信箱中，请附上程序清单.C源程序文件、和实验报告WORD文档两部分，以打包压缩文件形式提交，每次实验为一个文件夹的打包压缩文件，文件夹名统一为*⊙⊙⊙?
?
.rar或*⊙⊙⊙?
?
.zip，其中*为你的学号（全部号码），⊙⊙⊙为你中文姓名，?
?
分别为01，02，03……11表示第几次实验。
升级会员 