大数据结构与算法实验图的基本操作Word文件下载.docx

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完成图的邻接表的生成、深度优先遍历、广度优先遍历基本操作。

④ 

测试数据：

创建操作中依次输入7,7作为顶点数和边数，以（0,1）（0,2）（1,3）（1,5）（3,4）（3,6）（4,5）作为各顶点信息生成一个邻接表。

2．概要设计 

1）为了实现上述程序功能，需要定义二叉树的抽象数据类型：

ADT 

Graph 

{ 

数据对象：

顶点的有穷非空集合和边的集合

数据关系：

结点具有相同的数据类型及层次结构 

基本操作：

VoidInitGraph（ALGraph*G）

初始条件：

无 

操作结果：

初始化图 

VoidDFSTraverse（ALGraph*G） 

图Graph已存在 

按深度优先遍历图的邻接表

VoidBFSTraverse（ALGraph*G） 

按广度优先遍历图的邻接表

2）本程序包含7个函数：

①主函数main（） 

建立一个图的邻接表函数CreateGraphAL（） 

③深度优先遍历图DFS（）④广度优先遍历BFS（）

函数说明

#include<

stdio.h>

stdlib.h>

#defineMaxVertexNum100

#defineQueueSize30

typedefenum{FALSE,TRUE}Boolean;

Booleanvisited[MaxVertexNum];

typedefcharVertexType;

typedefintEdgeType;

typedefstructnode//边表结点

{

intadjvex;

//邻接点域

structnode*next;

//域链

//若是要表示边上的权,则应增加一个数据域

}EdgeNode;

typedefstructvnode//顶点边结点

VertexTypevertex;

//顶点域

EdgeNode*firstedge;

//边表头指针

}VertexNode;

typedefVertexNodeAdjList[MaxVertexNum];

//AdjList是邻接表类型

typedefstruct

AdjListadjlist;

//邻接表

intn,e;

//图中当前顶点数和边数

}ALGraph;

voidCreateGraphAL（ALGraph*G）

{

inti,j,k;

EdgeNode*s;

printf（"

请输入顶点数和边数（输入格式为:

顶点数,边数）：

\n"

）;

scanf（"

%d,%d"

&

（G->

n）,&

e））;

//读入顶点数和边数

请输入顶点信息（输入格式为:

顶点号<

CR>

）每个顶点以回车作为结束:

for（i=0;

i<

G->

n;

i++）//立有n个顶点的顶点表

{

\n%c"

adjlist[i].vertex））;

//读入顶点信息

G->

adjlist[i].firstedge=NULL;

//点的边表头指针设为空

}

请输入边的信息（输入格式为:

i,j）：

for（k=0;

k<

e;

k++）//建立边表

\n%d,%d"

i,&

j）;

//读入边<

Vi,Vj>

的顶点对应序号

s=newEdgeNode;

//生成新边表结点s

s->

adjvex=j;

//邻接点序号为j

next=G->

adjlist[i].firstedge;

//将新边表结点s插入到顶点Vi的边表头部

adjlist[i].firstedge=s;

s=newEdgeNode;

s->

adjvex=i;

adjlist[j].firstedge;

G->

adjlist[j].firstedge=s;

}

/************************************************************************/

/*深度优先遍历*/

/************************************************************************/

voidDFS（ALGraph*G,inti）

//以vi为出发点对邻接表表示的图G进行深度优先搜索

EdgeNode*p;

visitvertex:

%c\n"

G->

adjlist[i].vertex）;

//访问顶点vi

visited[i]=TRUE;

//标记vi已访问

p=G->

//取vi边表的头指针

while（p）

{//依次搜索vi的邻接点vj，这里j=p->

adjvex

if（!

visited[p->

adjvex]）//若vi尚未被访问

DFS（G,p->

adjvex）;

//则以Vj为出发点向纵深搜索

p=p->

next;

//找vi的下一邻接点

}

}

voidDFSTraverseM（ALGraph*G）

inti;

for（i=0;

i++）

visited[i]=FALSE;

if（!

visited[i]）

DFS（G,i）;

/*广度优先遍历*/

intfront;

intrear;

intcount;

intdata[QueueSize];

}CirQueue;

voidInitQueue（CirQueue*Q）

Q->

front=Q->

rear=0;

count=0;

intQueueEmpty（CirQueue*Q）

returnQ->

front==Q->

rear;

intQueueFull（CirQueue*Q）

return（Q->

rear+1）%QueueSize==Q->

front;

voidEnQueue（CirQueue*Q,intx）

if（QueueFull（Q））

Queueoverflow"

else

count++;

data[Q->

rear]=x;

rear=（Q->

rear+1）%QueueSize;

intDeQueue（CirQueue*Q）

inttemp;

if（QueueEmpty（Q））

Queueunderflow"

returnfalse;

temp=Q->

front];

count--;

front=（Q->

front+1）%QueueSize;

returntemp;

voidBFS（ALGraph*G,intk）

{//以vk为源点对用邻接表表示的图G进行广度优先搜索

CirQueueQ;

//须将队列定义中DataType改为int

InitQueue（&

Q）;

//队列初始化

adjlist[k].vertex）;

//访问源点vk

visited[k]=TRUE;

EnQueue（&

Q,k）;

//vk已访问，将其人队。

（实际上是将其序号人队）

while（!

QueueEmpty（&

Q））

{//队非空则执行

i=DeQueue（&

//相当于vi出队

p=G->

//取vi的边表头指针

while（p）

{//依次搜索vi的邻接点vj（令p->

adjvex=j）

if（!

adjvex]）

{//若vj未访问过

printf（"

adjlist[p->

adjvex].vertex）;

//访问vj

visited[p->

adjvex]=TRUE;

EnQueue（&

Q,p->

//访问过的vj人队

}

p=p->

}

voidBFSTraverseM（ALGraph*G）

if（!

BFS（G,i）;

/*主函数调用*/

intmain（）

intn;

ALGraphG;

CreateGraphAL（&

G）;

深度优先遍历：

DFSTraverseM（&

printf（"

广度优先遍历：

BFSTraverseM（&

return0;

程序流程图

调试报告

发现问题：

1.在创建图的邻接表以后，得到的深度优先遍历和自己在草稿纸上演算得到的序列不符。

2.在创建图的邻接表以后，得到的广度优先遍历和自己在草稿纸上演算得到的序列不符。

调试：

1.仔细检查程序后，发现是因为创建邻接表的方法是头插法；

2.检查程序，发现依据队列的长度而判断队满和队空的条件不能实现。

解决方案：

1.我重新在草稿纸上对用头插法建立的邻接表进行深度遍历；

2.将队满的条件修改为：

（rear+1）%QueueSize==front;

将队空的条件修改为：

rear==front

结果：

结果运行正确！

使用说明

建立邻接表

深度优先遍历

广度优先遍历

心得体会

数据结构顾名思义讲求的是一种存储结构，一路走来先后学习了表、树，最后学习的是图，对于每种存储结构学习之初都会学习一些基本操作，而操作之中又以创建和遍历为最基本的操作，只有熟练掌握了以后才能对其他操作进行研究和学习。

图的存储结构相比表和树都要复杂，其操作过程也较难进行掌握。

仅仅是创建图的存储结构便分为矩阵、临接链表、十字链表等，对于每一种存储结构又分为有向与无向之分。

然而，深度优先和广度优先是两种算法，其算法思想并不依赖与元素的存储方式，也就是说算法思想不会因为存储结构的改变而发生改变，当然对于不同的存储结构仅仅是代码的表现形式不同而已，正所谓一同百通，只要熟悉存储结构的特点又对算法思想烂熟于心便可无往不胜。

以下是存在的问题：

1.程序编写时，必须要细心。

有时候问题出现了，可能会一直查不出来，自己也不容易发现。

在编写这个程序时，我就出现了这个问题，之后一定要尽量避免此类问题出现。

2.加强练习，提高能力。

这几个子函数的名称都是我边看着书边写的，还没有完全脱离书本，把这个程序真正变成自己建的东西，所以我还要加强记忆，加强练习。