图的遍历数据结构实验报告.docx

1、图的遍历数据结构实验报告山西大学计算机与信息技术学院实验报告姓 名学 号专业班级课程名称 数据结构实验日期2015/5/20成 绩指导教师批改日期实验名称 图遍历的演示一、实验目的： 1、问题描述：很多涉及图上操作的算法都是以图的遍历操作为基础的。本次实验要求写一个程序，演示在连通的无向图上访问全部结点的操作； 2、基本要求：以邻接多重表为存储结构，实现连通无向图的深度优先和广度优先遍历。以用户指定的结点为起点，分别输出每种遍历下的结点访问序列和相应生成树的边集； 3、测试数据：教科书图7.33（一个表示交通网的例图）。暂时忽略里程，起点为北京。 4、实现提示：设图的结点不超过30个，每个结点

2、用一个编号表示（如果一个图有n个结点，则它们的编号分别为1,2，n）。通过输入图的全部边输入一个图，每个边为一个数对，可以对边的输入顺序作出某种限制。注意，生成树的边是有向边，端点顺序不能颠倒。二、实验内容:1、概要设计（1）抽象数据类型图的定义如下：ADT Stack 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=VRVR=(v,w)|v,wV,(v,w)表示v和w之间存在的路径基本操作P： CreateGraph（&G,V,VR） 初始条件：V是图的顶点集，VR是图中边的集合。 操作结果：按V和VR的定义构造图G。DestroyGraph(&G)初始条件：图G

3、已存在。操作结果：图G被销毁。 LocateVex（G,u）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的位置；否则返回其他信息。 GetVex（G,v）初始条件：图G存在，v是G中某个顶点。操作结果：返回v的信息。 FirsrEdge（G,v）初始条件：图G存在，v是G中某个顶点。操作结果：返回依附于v的第一条边。若该顶点在G中没有邻接点，则返回“空”。 NextEdge（G，v，w）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：返回依附于v的（相对于w的）下一条边。若不存在，则返回“空”。 InsertVex（&G,v）初始

4、条件：图G存在，v和图中顶点有相同特征。操作结果：在图G中增添新顶点v。DeleteVex（&G,v）初始条件：图G存在，v是G中某个顶点。操作结果：删除G中顶点v及其相关的边。 InsertEdge（&G,v，w）初始条件：图G存在，v和w是G中两个顶点。操作结果：在G中增添边（v,w）。DeleteEdge（&G,v，w）初始条件：图G存在，v和w是G中两个顶点。操作结果：在G中删除边（v,w）。GetShortestPath（G，st，nd，&Path）初始条件：图G存在，st和nd是G中两个顶点。操作结果：若st和nd之间存在路径，则以Path返回两点之间一条最短路径，否则返回其他信息

5、。ADT Graph （2）本程序包含三个模块： 1）主程序模块 void main() 初始化； do 接受命令； 处理命令；while（“命令”！=“退出”）； 2）深度优先遍历void DFS(Graph *graph,int v) 3）广度优先遍历void BFS(Graph *graph,int u) 2、详细设计#include stdafx.h#include#include#include#define MAX 30typedef struct QNode int data; struct QNode *next;QNode;typedef struct QNode *rear

6、; QNode *front;LinkQueue;void InitQueue(LinkQueue *Q) Q-front =Q-rear =(QNode *)malloc(sizeof(QNode); Q-front -next =NULL;void EnQueue(LinkQueue *Q,int v) QNode *p; p=(QNode *)malloc(sizeof(QNode); p-data =v; p-next =NULL; Q-rear -next =p; Q-rear =p;void DeQueue(LinkQueue *Q,int *v) QNode *p; if(Q-f

7、ront =Q-rear ) return; p=Q-front -next ; *v=p-data ; Q-front -next =p-next ; if(Q-rear =p) Q-rear =Q-front ; free(p);typedef struct EdgeNode int ivex,jvex; struct EdgeNode *ilink,*jlink;EdgeNode;typedef struct VexNode int markV; char info; int num; EdgeNode *firstedge;VexNode;typedef struct VexNode

8、adjlistMAX; int vexnum,edgenum;Graph;void Initilized(Graph *graph) graph=(Graph *)malloc (sizeof(Graph); graph-vexnum =0; graph-edgenum =0;void CreateGraph(Graph *graph) EdgeNode *p,*q,*e; int i; printf(请输入连通无向图的顶点个数和边的条数：n); scanf(%d %d,&graph-vexnum,&graph-edgenum); while(graph-vexnumMAX|graph-edg

9、enum (graph-vexnum *(graph-vexnum -1)/2) printf(输入有误，请重新输入顶点数与边的条数！n); scanf(%d%d,&graph-vexnum ,&graph-edgenum ); for(i=1;ivexnum;i+) printf(请输入第%d个顶点的信息：n,i); scanf(%s,&graph-adjlist i.info ); graph-adjlist i.num =i; graph-adjlisti.firstedge=NULL; graph-adjlist i.markV =0; for(i=1;iedgenum;i+) p=(

10、EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode); printf(请输入每条边依附的两个顶点(用顶点的编号表示)n); scanf(%d %d,&p-ivex,&p-jvex); while(p-ivex =p-jvex|p-ivexivex graph-vexnum |p-jvex jvex graph-vexnum ) printf(输入的顶点有误，请重新输入!n); scanf(%d%d,&p-ivex,&p-jvex); p-ilink =p-jlink =NULL; if(graph-adjlist p-ivex .firstedge=NULL ) graph-a

11、djlist p-ivex .firstedge =p; else q=graph-adjlist p-ivex .firstedge ; while(q!=NULL) e=q; if(q-ivex =p-ivex ) q=q-ilink ; else q=q-jlink ; if(e-ivex =p-ivex ) e-ilink =p; else e-jlink =p; if(graph-adjlist p-jvex .firstedge=NULL ) graph-adjlist p-jvex .firstedge =p; else q=graph-adjlist p-jvex .first

12、edge ; while(q!=NULL) e=q; if(q-ivex =p-ivex ) q=q-ilink ; else q=q-jlink ; if(e-ivex =p-ivex ) e-ilink =p; else e-jlink =p; void SetMark(Graph *graph) int i; for(i=1;ivexnum ;i+) graph-adjlist i.markV =0;void DFS(Graph *graph,int v) EdgeNode *p; printf(%d ,v); graph-adjlist v.markV =1; p=graph-adjl

13、ist v.firstedge ; while(p!=NULL) if(p-ivex =v) if(graph-adjlist p-jvex .markV =0) printf(n,p-ivex ,p-jvex ); DFS(graph,p-jvex ); p=p-ilink ; else if(graph-adjlist p-ivex.markV =0) printf(n,p-jvex ,p-ivex ); DFS(graph,p-ivex ); p=p-jlink ; void BFS(Graph *graph,int u) LinkQueue Q; EdgeNode *p; InitQu

14、eue(&Q); printf(%d ,u); graph-adjlist u.markV =1; EnQueue(&Q,u); while(Q.front !=Q.rear ) DeQueue(&Q,&u); p=graph-adjlist u.firstedge ; while( p!=NULL) if(p-ivex =u) if(graph-adjlist p-jvex .markV =0) EnQueue(&Q,p-jvex ); graph-adjlist p-jvex .markV =1; printf(n,p-ivex ,p-jvex ); printf(%d ,p-jvex )

15、; p=p-ilink ; else if(graph-adjlist p-ivex .markV =0) EnQueue(&Q,p-ivex ); graph-adjlist p-ivex .markV =1; printf(n,p-jvex ,p-ivex ); printf(%d ,p-ivex ); p=p-jlink ; void main() int u,v; Graph graph; char order; Initilized(&graph); CreateGraph(&graph); printf(输入命令（C/c：重新创建连通无向图T/t深度遍历广度遍历E/e：结束）：n)

16、; scanf(%s,&order); while(order!=E&order!=e) switch(order) case C: case c: Initilized(&graph); CreateGraph(&graph); break; case T: case t: printf(n输入深度广度遍历的起始点：n); scanf(%d,&v); u=v; while(vgraph.vexnum ) printf(n输入顶点编号错误，请重新输入！); scanf(%d,&v); u=v; printf(n深度遍历序列及相应的生成树:n顶点序列：生成树边集：n); SetMark(&graph); DFS(&graph,v); printf(n广度遍历序列及相应生成树：n顶点序列：生成树边集：n); SetMark(&graph); BFS(&graph,u); break; printf(n输入命令（C：创建连通无向图T/t：深度广度遍历E：结束）：n); scanf(%s,&order); 三、实验结果:四、结果分析:实验结果正确。