数据结构实验六图的操作实现

数据结构实验六 图的操作实现

一、实验目的

1、理解图的存储结构与基本操作；

2、掌握图的创建过程

二、实验内容

1.根据下图，采用邻接矩阵的存储结构保存此图，并打印出邻接矩阵。

图的创建代码参考教材.

提示:首先根据给出的图结构得出该图的顶点集和边集，调用相应的函数生成图的邻接矩阵，并打印出邻接矩阵

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
typedef struct{char list[100];int size;}SequenceList;int ListInitiate(SequenceList *L){L->size = 0;}int ListInsert(SequenceList *L,int i, char x){int j;if(L->size >= 100){printf("顺序表已满\n");return 0;}else if (i<0 || i>L->size){printf("不合法");return 0;}else{for(j=L->size;j>i;j--)L->list[j]=L->list[j-1];L->list[i]=x;L->size ++;return 1;}}int ListLength(SequenceList L){return L.size;}typedef struct{SequenceList Vertices;int edge[100][100];int numOfEdges;int numVertexes; }MatrixGraph;void Initiate(MatrixGraph *G,int n){int i,j;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<n;j++){G->edge[i][j]=0;}}G->numOfEdges=0;ListInitiate(&G->Vertices) ;}void InsertVertex(MatrixGraph *G,int vertex){ListInsert(&G->Vertices,G->Vertices.size,vertex);G->numVertexes++;}void InsertEdge(MatrixGraph *G,int v1,int v2){if(v1<0||v1>=G->Vertices.size||v2<0||v2>=G->Vertices.size){printf("参数错误");exit(1);}G->edge[v1][v2]=1;G->edge[v2][v1]=1;G->numOfEdges++;}typedef struct{int row;int col;} rowcol;void CreatGraph(MatrixGraph *G,char V[],int n,rowcol E[],int e){int i,k;Initiate(G,n);for(i=0;i<n;i++) InsertVertex(G,V[i]);for(k=0;k<e;k++) InsertEdge(G,E[k].row,E[k].col);}int main(void)
{MatrixGraph g1;char a[]={'1','2','3','4','5'};rowcol rc[]={{0,1},{0,2},{0,3},{0,4},{2,4},{1,3}};int n=5,e=6;int i,j;CreatGraph(&g1,a,n,rc,e);for(i=0;i<g1.Vertices.size;i++)printf("%c ",g1.Vertices.list[i]);printf("\n");printf("juzhengwei\n");for(i=0;i<g1.Vertices.size;i++){for(j=0;j<g1.Vertices.size;j++)printf("%5d ",g1.edge[i][j]);printf("\n");}return 0;
}

2.根据上一题的邻接矩阵，编程实现该图的深度与广度优先遍历算法，从顶点1开始遍历，分别输出深度与广度优先遍历序列。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
typedef struct{char list[100];int size;}SequenceList;int ListInitiate(SequenceList *L){L->size = 0;}int ListInsert(SequenceList *L,int i, char x){int j;if(L->size >= 100){printf("顺序表已满\n");return 0;}else if (i<0 || i>L->size){printf("不合法");return 0;}else{for(j=L->size;j>i;j--)L->list[j]=L->list[j-1];L->list[i]=x;L->size ++;return 1;}}int ListLength(SequenceList L){return L.size;}typedef struct{SequenceList Vertices;int edge[100][100];int numOfEdges;int numVertexes; }MatrixGraph;void Initiate(MatrixGraph *G,int n){int i,j;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<n;j++){G->edge[i][j]=0;}}G->numOfEdges=0;G->numVertexes=0; ListInitiate(&G->Vertices) ;}void InsertVertex(MatrixGraph *G,int vertex){ListInsert(&G->Vertices,G->Vertices.size,vertex);G->numVertexes++;}void InsertEdge(MatrixGraph *G,int v1,int v2){if(v1<0||v1>=G->Vertices.size||v2<0||v2>=G->Vertices.size){printf("参数错误");exit(1);}G->edge[v1][v2]=1;G->edge[v2][v1]=1;G->numOfEdges++;}typedef struct{int row;int col;} rowcol;void CreatGraph(MatrixGraph *G,char V[],int n,rowcol E[],int e){int i,k;Initiate(G,n);for(i=0;i<n;i++) InsertVertex(G,V[i]);for(k=0;k<e;k++) InsertEdge(G,E[k].row,E[k].col);}typedef struct QNode //结点结构
{int  data;struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;typedef struct //队列的链表结构
{QueuePtr front,rear;//队头、队尾指针
}LinkQueue;//初始化队列：
int initQueue(LinkQueue *q)
{q->front = q->rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!q->front)return 0;q->front->next = NULL;return 1;
}//入队：插入元素e为q的新的队尾元素
int EnQueue(LinkQueue *q,int e)
{QueuePtr s = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!s)//存储分配失败return 0;s->data = e;s->next = NULL;q->rear->next = s;q->rear = s;return 1;
}//出队
//若队列不为空，删除q的队头元素，用e返回其值，并返回OK，否则返回ERROR
int DeQueue(LinkQueue *q,int *e)
{QueuePtr p;if(q->front==q->rear)return 0;p = q->front->next;*e = p->data;q->front->next = p->next;if(q->rear==p)//若队头是队尾，则删除后将rear指向头结点q->rear = q->front;free(p);return 1;
}//判断是否为空队列,若为空队列则返回1，否则返回0
int QueueEmpty(LinkQueue q)
{if(q.front == q.rear)return 1;return 0;
}int visited[100];//判断访问 void DFS(MatrixGraph G,int i)
{int j;visited[i] = 1;printf("%c ",G.Vertices.list[i]);for(j=0;j<G.numVertexes;j++)if(G.edge[i][j]==1 && !visited[j])DFS(G,j);//对未访问的邻接顶点递归调用
}//邻接矩阵的深度遍历算法
void DFSTraverse(MatrixGraph G)
{int i;for(i=0;i<G.numVertexes;i++)visited[i]=0;//初始所有顶点状态都是未被访问过for(i=0;i<G.numVertexes;i++)if(!visited[i])DFS(G,i);}//邻接矩阵的广度遍历算法
void BFSTraverse(MatrixGraph G)
{int i,j;LinkQueue Q;for(i=0;i<G.numVertexes;i++){visited[i] = 0;}initQueue(&Q);             for(i=0;i<G.numVertexes;i++){if(!visited[i])          {visited[i] = 1;   printf("%c ",G.Vertices.list[i]);EnQueue(&Q,i);       while(!QueueEmpty(Q))//若当前顶点不为空{DeQueue(&Q,&i);  //将队中元素出队列，赋值给ifor(j=0;j<G.numVertexes;j++){if(G.edge[i][j] ==1 && !visited[j]){visited[j] = 1;//将找到的此顶点标记为已访问printf("%c ",G.Vertices.list[j]);EnQueue(&Q,j);//将找到的此顶点入队列}}}}}
}int main(void)
{MatrixGraph g1;char a[]={'1','2','3','4','5'};rowcol rc[]={{0,1},{0,2},{0,3},{0,4},{2,4},{1,3}};int n=5,e=6;int i,j;CreatGraph(&g1,a,n,rc,e);for(i=0;i<g1.Vertices.size;i++)printf("%c ",g1.Vertices.list[i]);printf("\n");printf("DFS:");DFSTraverse(g1);printf("BFS:");BFSTraverse(g1);return 0;
}

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