管道铺设施工的最佳方案设计问题Word下载.docx
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Pleaseinputtheinformationofthevertices<
v>
输入顶点信息,然后进入循环,创建各个顶点的邻接表,即根据提示信息"
Pleaseinputtheinformationofedges<
p,q>
和"
Pleaseinputtheinformationofweight:
依次输入各顶点与其他顶点本身以及两者之间的权值,创建图完毕。
用户输入完毕后,程序自动输出运行结果。
输入值必须为字母和浮点数,可以不必区分大小写。
3.测试数据要求:
用户输入字母时,输入大写或小写,都可以被该程序识别,正常运行。
但必须根据提示信息后面给出的参考形式,有针对性地输入逗号。
3.概要设计
为了实现上述功能,该程序以邻接表来存储图,因此需要图这个抽象数据类型。
1.图抽象数据类型定义:
ADTALGraph{
数据对象:
D={
,i=1,2,3....,n,n
}
数据关系:
R=
;
基本操作:
Create_ALGraph(G);
//创建图
Create_WLGraph(G);
//将图G中各顶点以及权值存放到新图中,权值只存放一次
select_info(W,G);
//将新图W中的权值按升序排列
Create_TLGraph(w,G);
//将最小生成树以顶点对(i,j)的形式输出
}ADTALGraph
2.本程序保护模块:
主函数模块
图模块
调用关系:
3.主要算法流程图:
Create_ALGraph()算法流程图:
Create_WLGraph()算法流程图:
Create_TLGraph()算法流程图:
4.详细设计
1.相关头文件的调用说明:
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
#defineMaxVerNum100
2.元素类型、结点类型和结点指针类型:
staticvoidforcefloat(float*p)
{
floatf=*p;
forcefloat(&
f);
typedefstructnode
{intadjvex;
floatinfo;
structnode*next;
}EdgeNode;
typedefstructvnode
{charvertex;
EdgeNode*firstedge;
}VertexNode;
typedefVertexNodeAdjList[MaxVerNum];
structbian
{intz,y;
};
typedefstruct
{charv[MaxVerNum];
structbiane[MaxVerNum];
}WGraph;
structvisit
{visited[MaxVerNum];
position[MaxVerNum];
vvpp[MaxVerNum][MaxVerNum];
3.邻接表类型:
{AdjListadjlist;
intn,e;
}ALGraph;
//部分基本操作的伪码实现
Create_ALGraph(ALGraph*G)
{inti,j;
charp,q;
intk;
/*intx=0;
*/
EdgeNode*s;
chara,b;
printf("
\n"
);
scanf("
%d,%d"
&
(G->
n),&
e));
getchar();
for(i=0;
i<
n);
i++)
{scanf("
%c"
adjlist[i].vertex));
G->
adjlist[i].firstedge=NULL;
/*if(G->
adjlist[i].vertex!
='
'
&
G->
\n'
)
x++;
*/
}
for(k=0;
k<
2*(G->
e);
k++)
{printf("
%c,%c"
p,&
q);
s=(EdgeNode*)malloc(sizeof(EdgeNode));
s->
adjvex=q-64;
i=p-64;
%f"
(s->
info));
next=G->
adjlist[i-1].firstedge;
adjlist[i-1].firstedge=s;
}/*
Pleaseoutputtheinformation:
%d,%d\n"
G->
n,G->
x=%d\n"
x);
n;
%c\n"
adjlist[i].vertex);
s=G->
adjlist[i].firstedge;
while(s!
=NULL)
thelinbianis%d,theinfois%.1f\n"
s->
adjvex,s->
info);
s=s->
next;
}*/
intPanduan_Vertex(intk,inti,WGraph*w,EdgeNode*s)
{intt;
for(t=0;
t<
k;
t++)
if((w->
e[t]).y==i+1&
(w->
e[t]).z==s->
adjvex)
return1;
return0;
voidselect_info(WGraph*W,ALGraph*G)
{inti,j,p,k;
floatt;
{p=i;
for(j=i+1;
j<
j++)
if(W->
e[j].info<
W->
e[p].info)p=j;
if(p!
=i)
{t=W->
e[p].info;
W->
e[p].info=W->
e[i].info;
e[i].info=t;
k=W->
e[p].z;
e[p].z=W->
e[i].z;
e[i].z=k;
e[p].y;
e[p].y=W->
e[i].y;
e[i].y=k;
for(i=0;
%.1f"
W->
e[i].info);
intjudge_vertex(WGraph*w,inti,structvisit*vp)
{
if(vp->
visited[w->
e[i].z-1]==-1&
vp->
e[i].y-1]==-1)
return1;
elseif(vp->
e[i].y-1]==1)
return2;
e[i].y-1]==-1&
e[i].z-1]==1)
return3;
e[i].z-1]==1&
return4;
voidCreate_TLGraph(WGraph*w,ALGraph*G)
{WGraphT;
inti,j,t,h,k=2;
intm=1;
intabc,bcd;
structvisit*vp;
vp=(structvisit*)malloc(sizeof(structvisit));
{vp->
visited[i]=-1;
vp->
position[i]=-1;
vvpp[i][0]=i+1;
for(j=1;
vvpp[i][j]=0;
T.v[0]=w->
v[w->
e[0].z-1];
T.v[1]=w->
e[0].y-1];
e[0].z-1]=1;
position[w->
e[0].z-1]=w->
e[0].z;
for(j=0;
if(vp->
vvpp[w->
e[0].z-1][j]==0)
e[0].z-1][j]=w->
e[0].y;
break;
e[0].y-1]=1;
e[0].y-1]=w->
T.e[0].info=w->
e[0].info;
T.e[0].z=w->
T.e[0].y=w->
for(i=1;
{t=judge_vertex(w,i,vp);
if(t==4)
{if(vp->
e[i].z-1]==vp->
e[i].y-1])
continue;
else{abc=0;
bcd=0;
for(j=0;
if(vp->
vvpp[vp->
e[i].y-1]-1][j]!
=0)
abc++;
for(j=0;
if(vp->
e[i].z-1]-1][j]!
bcd++;
for(j=bcd,h=0;
n&
h<
abc;
j++,h++)
{vp->
vvpp[(vp->
e[i].z-1])-1][j]=vp->
e[i].y-1])-1][h];
e[i].y-1]-1][h]=0;
}
for(h=bcd;
abc+bcd;
h++)
vp->
position[(vp->
e[i].z-1]-1][h])-1]=vp->
e[i].z-1];
T.e[m].info=w->
T.e[m].z=w->
T.e[m].y=w->
m++;
elseif(t==1)
{vp->
e[i].z-1]=1;
e[i].y-1]=1;
T.v[k++]=w->
e[i].y-1];
T.e[m].info=w->
e[i].z-1]=w->
e[i].y-1]=w->
e[i].z-1][1]=w->
e[i].y-1][0]=0;
elseif(t==2)
e[i].z-1]=vp->
e[i].y-1]-1][j]==0)
e[i].y-1]-1][j]=w->
e[i].z-1][0]=0;
elseif(t==3)
e[i].y-1]=vp->
e[i].z-1]-1][j]==0)
e[i].z-1]-1][j]=w->
printf("
for(i=0;
n)-1;
(%c,%c)\n"
T.e[i].z+64,T.e[i].y+64);
voidCreate_WLGraph(ALGraph*G)
{inti,j,t,m,k=0;
EdgeNode*s,*p;
WGraph*W;
W=(WGraph*)malloc(sizeof(WGraph));
v[0]=G->
adjlist[0].vertex;
adjlist[0].firstedge;
{W->
e[k].z=1;
e[k].y=s->
adjvex;
e[k].info=s->
info;
k++;
v[i]=G->
adjlist[i].vertex;
{m=Panduan_Vertex(k,i,W,s);
if(m==1)
{s=s->
else
{W->
e[k].z=i+1;
v[i]);
e;
%d,%d,%.1f\n"
e[i].z,W->
e[i].y,W->
select_info(W,G);
Create_TLGraph(W,G);
4.主函数的伪码:
main()
{ALGraph*G;
G=(ALGraph*)malloc(sizeof(ALGraph));
Create_ALGraph(G);
Create_WLGraph(G);
5.函数调用关系:
五.调试分析
1.出现问题及解决方法:
在刚开始写程序时,由于考虑不全面,在去除连通图闭合回路的算法中遇到很大困难,后来采用以下方法解决了这个问题:
将每个顶点分别放在一个结构体中,结构体中的数组visited[i]记录顶点Vi是否被访问过的情况,position[i]记录顶点Vi的具体位置,二维数组vvpp[i][j]记录已经将以该顶点为左顶点或右顶点的权值存入T中后,该权值的右顶点或左顶点的编号。
其具体思想是:
只要将一个权值存入T中,就将相应的左右顶点放到同一个二维数组中,之后每欲将一个权值加入T中,先检验该权值的两顶点是否在同一个二维数组中。
若不在,则将该权值存入T中;
若在,将该权值舍去(因为再将该权值加入T中,就会出现回路)。
2.方法优缺点分析:
优点:
思想比较简单,容易令人理解;
在写核心算法时,先将字母顶点用相应的数字代替,所以在将数字转化成字母回去时,利用数字与ASCII码值的固定差值,可以保证用户在输入时的大小写字母都可以被该程序识别。
缺点:
由于采用数字来代替字母,中间的转换关系比较复杂,尤其是将对应关系理清需要足够的耐心和细心。
3.主要算法的时间和空间复杂度分析:
(1)由于Create_ALGraph()算法中将读入顶点的操作执行了n次,读入边的操作执行了2m次,故其时间复杂度为O(n+2m);
(2)由于Create_WLGraph()算法将读入权值及其左右顶点的操作执行了n次,故其时间复杂度为O(n);
(3)由于Create_TLGraph()算法中根据判断是否构成回路来取舍边,因为有n条边,故要执行n次,所以时间复杂度是O(n);
(4)由于select_info()函数采用简单选择法排序,时间复杂度是O(
);
(5)所有算法的空间复杂度都是O
(1)。
六.使用说明
程序运行后,用户根据提示输入顶点数,边数,顶点信息,边的信息,权值,输入完毕后程序会自动以顶点对(i,j)的形式输出最小生成树的边。
七.调试结果
输入数据:
“9”,“15”,“ABCDEFGHI”,“A,B”,“32.8”,“A,C”,“44.6”,“A,H”,“12.1”,“A,I”,“18.2”,“B,A”,“32.8”,“B,C”,“5.9”,“C,A”,“44.6”,“C,B”,“5.9”,“C,D”,“21.3”,“C,E”,“41.1”,“C,G”,“56.4”,“D,C”,“21.3”,“D,E”,“67.3”,“D,F”,“98.7”,“E,C”,“41.1”,“E,D”,“67.3”,“E,F”,“85.6”,“E,G”,“10.5”,“F,D”,“98.7”,“F,E”,“85.6”,“F,I”,“79.2”,“G,C”,“56.4”,“G,E”,“10.5”,“G,H”,“52.5”,“H,A”,“12.1”,“H,G”,“52.5”,“H,I”,“8.7”,“I,A”,“18.2”,“I,F”,“79.2”,“I,H”,“8.7”。
(双引号不需输入)
输出数据:
(B,C),(H,I),(E,G),(A,H),(C,D),(A,B),(C,E),(F,I)
运行结果截屏:
八.附录
源程序清单:
/*调用的头文件库说明*/
/*由于我的TC中不支持浮点数,故添加了这个程序段*/
typedefstructnode/*构造邻接表的结构体*/
/*存放权值*/
/*指向下一个邻接点的指针域*/
typedefstructvnode/*构造顶点表的结构体*/
/*顶点域*/
/*边表头指针*/
typedefstruct/*构造图的结构体*/
/*邻接表*/
/*顶点数和边数*/
structbian/*存放权值及其左右顶点的结构体*/
typedefstruct/*用该结构体来只存放一次权值及其相应的顶点*/
{charv[MaxVerN
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- 管道 铺设 施工 最佳 方案设计 问题