数据结构课程设计报告地图着色问题.docx

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数据结构课程设计报告地图着色问题

课程设计报告

课程设计题目：

地图着色问题

专业：

xxxxxxxxx

班级：

xxxxxxxxx

姓名：

xxxxxxxxx

一：

需求分析：

1）已知中国地图，对各省进行着色，要求相邻省所使用的颜色不同，并保证使用的颜色总数最少；

2）将各省进行编号，然后利用无向图个顶点之间的边来表示各省的相邻关系；

3）演示程序以用户和计算机的对话方式进行；

4）最后对结果做出简单分析。

二：

概要设计

一：

设计思路

把34个省看成34个顶点，从选定的第一个顶点开始着色，先试第一种颜色，如果这个颜色与这个顶点的其他邻接顶点的颜色不重复，则这个顶点就是用这种颜色，程序开始对下一个顶点着色；如果着色重复，则使用下一种颜色重复上面的操作。

着色过程就是一个递归的过程，直到所有的顶点都处理完后结束着色。

二：

数据结构设计

因为这个程序是对图的操作，所以程序采用的逻辑结构是图状，存储结构选用邻接表，考虑用邻接表是因为一般的地图的某一个顶点并不会与很多的顶点相邻接，如果用邻接矩阵会浪费很多的存储空间，所以我选择的邻接表来存储。

其中：

typedefstructArcNode

{

intx;（表示与当前顶点所表示省份相邻的省份的位置信息）

structArcNode*next;（指向下一个弧结点）

}ArcNode;（表示省份之间相邻关系的弧结点）

typedefstruct

{

char*name;（顶点所表示的省份的名称）

intcolor;（省份的颜色，用数字表示不同的颜色）

ArcNode*firstnext;（指向第一个弧）

}shengfen[35];

三：

详细设计

该程序一共包含三个模版：

分别为初始化模版、着色模版和输出模版。

1.初始化模块

声明表示省份的顶点信息、省份之间相邻关系的弧的信息，并为其赋值。

2.着色模块

为各个省份着色。

for（i=1;i<=34;i++）

{

sheng[i].color=0;

}

for（i=1;i<=34;i++）

{

j=1;

p=sheng[i].firstnext;

while（p!

=NULL）

{

while（p!

=NULL&&j!

=sheng[p->x].color）

{

p=p->next;

}

if（p!

=NULL）

j++;

}

sheng[i].color=j;

}

3.输出模块

输出各个省份的颜色信息。

for（i=1;i<=34;i++）

{

printf（"%s:

",sheng[i].name）;

printf（"%d\n",sheng[i].color）;

}

printf（"/n0表示白色,1表示蓝色,2表示红色,3表示绿色,4表示黄色"）;

return0;

四：

调试分析

因为我们的程序已知是中国地图，为中国地图染色，所以程序没有输入，只有输出信息。

从输出的信息来看，我们最多使用了4种颜色。

关于程序测试时存在的问题，我们程序在写完之后，出现了没有错误但是无法输出信息的问题，从网上查找发现是对警告没处理好的原因，随后我们参考了网上的解决方案把问题解决了。

关于程序的改进，我们的程序使用的是有向图，但省份之间的相邻关系用无向图就可以表示，这是程序可以改进的地方。

其次，我们的程序输出结果描述省份颜色的是数字，也可以改进后使之输出具体的颜色。

五：

源程序清单

#include

#include

typedefstructArcNode{

intx;

structArcNode*next;

}ArcNode;

typedefstruct{

char*name;

intcolor;

ArcNode*firstnext;

}shengfen[35];

intmain（）

{

shengfensheng;

inti,j;

ArcNode*p,*hu1,*hu2,*hu3,*hu4,*hu5,*hu6,*hu7,*hu8,*hu9,*hu10,*hu11,*hu12,*hu13,*hu14,*hu15,*hu16,*hu17,*hu18;

ArcNode*hu19,*hu20,*hu21,*hu22,*hu23,*hu24,*hu25,*hu26,*hu27,*hu28,*hu29,*hu30,*hu31,*hu32,*hu33,*hu34,*hu35;

ArcNode*hu36,*hu37,*hu38,*hu39,*hu40,*hu41,*hu42,*hu43,*hu44,*hu45,*hu46,*hu47,*hu48,*hu49,*hu50,*hu51,*hu52;

ArcNode*hu53,*hu54,*hu55,*hu56,*hu57,*hu58,*hu59,*hu60,*hu61,*hu62,*hu63,*hu64,*hu65,*hu66;

ArcNode*hu67,*hu68,*hu69,*hu70,*hu71,*hu72,*hu73,*hu74,*hu75,*hu76,*hu77,*hu78,*hu79,*hu80,*hu81,*hu82,*hu83,*hu84;

ArcNode*hu85,*hu86,*hu87,*hu88,*hu89,*hu90,*hu91,*hu92,*hu93,*hu94,*hu95,*hu96,*hu97,*hu98,*hu99,*hu100;

ArcNode*hu101,*hu102,*hu103,*hu104,*hu105,*hu106,*hu107,*hu108,*hu109,*hu110,*hu111,*hu112,*hu113,*hu114,*hu115,*hu116,*hu117;

ArcNode*hu118,*hu119,*hu120,*hu121,*hu122,*hu123,*hu124,*hu125,*hu126,*hu127,*hu128,*hu129;

ArcNode*hu130,*hu131,*hu132,*hu133,*hu134,*hu135,*hu136,*hu137,*hu138,*hu139,*hu140,*hu141,*hu142;

hu1=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu2=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu3=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu4=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu5=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu6=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu7=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu8=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu9=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu10=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu11=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu12=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu13=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu14=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu15=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu16=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu17=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu18=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu19=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu20=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu21=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu22=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu23=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu24=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu25=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu26=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu27=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu28=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu29=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu30=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu31=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu32=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu33=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu34=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu35=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu36=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu37=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu38=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu39=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu40=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu41=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu42=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu43=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu44=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu45=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu46=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu47=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu48=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu49=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu50=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu51=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu52=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu53=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu54=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu55=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu56=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu57=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu58=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu59=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu60=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu61=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu62=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu63=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu64=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu65=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu66=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu67=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu68=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu69=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu70=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu71=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu72=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu73=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu74=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu75=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu76=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu77=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu78=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu79=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu80=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu81=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu82=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu83=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu84=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu85=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu86=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu87=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu88=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu89=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu90=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu91=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu92=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu93=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu94=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu95=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu96=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu97=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu98=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu99=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu100=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu101=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu102=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu103=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu104=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu105=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu106=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu107=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu108=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu109=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu110=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu111=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu112=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu113=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu114=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu115=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu116=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu117=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu118=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu119=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu120=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu121=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu122=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu123=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu124=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu125=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu126=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu127=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu128=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu129=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu130=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu131=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu132=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu133=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu134=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu135=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu136=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu137=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu138=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu139=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu140=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu141=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

hu142=（ArcNode*）malloc（sizeof（ArcNode））;

sheng[1].name="heilongjiang";

hu1->x=2;

hu2->x=4;

sheng[1].firstnext=hu1;

hu1->next=hu2;

hu2->next=NULL;

sheng[2].name="jilin";

hu3->x=4;

hu4->x=3;

hu141->x=1;

sheng[2].firstnext=hu3;

hu3->next=hu4;

hu4->next=hu141;

hu141->next=NULL;

sheng[3].name="liaoning";

hu5->x=4;

hu6->x=10;

hu142->x=2;

sheng[3].firstnext=hu5;

hu5->next=hu6;

hu6->next=hu142;

hu142->next=NULL;

sheng[4].name="neimenggu";

hu7->x=1;

hu8->x=2;

hu9->x=3;

hu10->x=10;

hu11->x=9;

hu12->x=8;

hu13->x=7;

hu14->x=6;

hu15->x=5;

sheng[4].firstnext=hu7;

hu7->next=hu8;

hu8->next=hu9;

hu9->next=hu10;

hu10->next=hu11;

hu11->next=hu12;

hu12->next=hu13;

hu13->next=hu14;

hu14->next=hu15;

hu15->next=NULL;

sheng[5].name="xinjiang";

hu16->x=6;

hu17->x=13;

hu18->x=16;

sheng[5].firstnext=hu16;

hu16->next=hu17;

hu17->next=hu18;

hu18->next=NULL;

sheng[6].name="gansu";

hu19->x=4;

hu20->x=7;

hu21->x=8;

hu22->x=17;

hu23->x=13;

hu24->x=5;

sheng[6].firstnext=hu19;

hu19->next=hu20;

hu20->next=hu21;

hu21->next=hu22;

hu22->ne