单发点无权最短路径C语言

/* adjacenty_list.c -- 邻接表实现文件 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "adjacenty_list.h" /* 局部函数声明 */ Vertex * Make_Vertex (const Name vertex) ; /* 接口函数定义 */ int CreateAdjacent_List (Adjacent_List * const padj, const int capacity) { int lenth_list = sizeof (Vertex), lenth_indegree = sizeof (int) ; if (capacity <= 0) return 0 ; *padj = (struct adjacency_list *) malloc (sizeof (struct adjacency_list)) ; if (NULL == *padj) return 0 ; (*padj) -> list = (Vertex *) malloc (lenth_list * capacity) ; if (NULL == (*padj) -> list) { free (*padj) ; return 0 ; } (*padj) -> indegree = (int *) malloc (lenth_indegree * capacity) ; if (NULL == (*padj) -> indegree) { free ((*padj) -> list) ; free (*padj) ; return 0 ; } (*padj) -> capacity = capacity ; return 1 ; } int InitializeALineOfAdjacent_List (const Adjacent_List * const padj, const int index, const Name name, const int indegree, const int sub, ...) { va_list ap ; Vertex * temp ; Name others ; int i ; if (index >= (*padj) -> capacity || sub < 0) return 0 ; va_start (ap, sub) ; (*padj) -> indegree[index] = indegree ; (*padj) -> list[index].name = name ; (*padj) -> list[index].known = UNKNOWN ; (*padj) -> list[index].dist = INFINITY ; (*padj) -> list[index].path = UNKNOWN ; if (0 == sub) { (*padj) -> list[index].next = NULL ; va_end (ap) ; return 1 ; } else { others = va_arg (ap, Name) ; temp = (*padj) -> list[index].next = Make_Vertex (others) ; if (NULL == temp) { va_end (ap) ; return 0 ; } for (i = 1; i < sub; i++) { others = va_arg (ap, Name) ; temp -> next = Make_Vertex (others) ; temp = temp -> next ; } va_end (ap) ; return 1 ; } } void PrintAdjacent_List (const Adjacent_List * const padj) { Vertex scan ; int i, capacity ; capacity = (*padj) -> capacity ; for (i = 0; i < capacity; i++) { printf ("Indegree:%-2d", (*padj) -> indegree[i]) ; scan = (*padj) -> list[i] ; while (scan.next) { printf ("%c ", scan.name) ; scan = *scan.next ; } printf ("%c ", scan.name) ; scan = (*padj) -> list[i] ; printf ("%-10s vertex:%c known:%d dist:%d path:%c", " ", scan.name, scan.known, scan.dist, scan.path) ; putchar ('/n') ; } } void ReleaseAdjacent_List (const Adjacent_List * const padj) { Vertex * scan, * temp ; int i, capacity ; capacity = (*padj) -> capacity ; for (i = 0; i < capacity; i++) { scan = (*padj) -> list[i].next ; while (scan) { temp = scan ; scan = scan -> next ; free (temp) ; } } free ((*padj) -> list) ; free ((*padj) -> indegree) ; free (*padj) ; } /* 局部函数定义 */ Vertex * Make_Vertex (const Name vertex) { Vertex * new_vertex = (Vertex *) malloc (sizeof (Vertex)) ; if (new_vertex) { new_vertex -> name = vertex ; new_vertex -> known = UNKNOWN ; new_vertex -> dist = INFINITY ; new_vertex -> path = UNKNOWN ; new_vertex -> next = NULL ; } return new_vertex ; }  

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 /* 9-9-12-10-18.43.c -- 第九章第九题 */ #include <stdio.h> #include "queue_ADT.h" int main (void) ; void Unweightd (Adjacent_List * const padj) ; int get_index (const Adjacent_List * const padj, const Name name) ; int main (void) { Adjacent_List adj ; int capacity = 9 ; CreateAdjacent_List (&adj, capacity) ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 0, 's', 0, 3, 'a', 'd', 'g') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 1, 'a', 1, 2, 'b', 'e') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 2, 'b', 1, 1, 'c') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 3, 'c', 3, 1, 't') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 4, 'd', 2, 2, 'a', 'e') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 5, 'e', 4, 3, 'c', 'f', 'i') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 6, 'f', 2, 2, 'c', 't') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 7, 'g', 1, 3, 'd', 'e', 'h') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 8, 'h', 1, 2, 'e', 'i') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 9, 'i', 2, 2, 'f', 't') ; InitializeALineOfAdjacent_List (&adj, 10, 't', 3, 0) ; PrintAdjacent_List (&adj) ; putchar ('/n') ; Unweightd (&adj) ; PrintAdjacent_List (&adj) ; ReleaseAdjacent_List (&adj) ; return 1 ; } void Unweightd (Adjacent_List * const padj) { Queue queue ; Vertex * v, *w, * scan ; InitializeQueue (&queue) ; v = &(*padj) -> list[0] ; EnQueue (&queue, &v) ; while (!QueueIsEmpty (&queue)) { DeQueue (&queue, &v) ; v -> known = KNOWN ; scan = v -> next ; while (scan) { w = &(*padj) -> list[get_index (padj, scan -> name)] ; if (INFINITY == w -> dist) { w -> dist = v -> dist + 1 ; w -> path = v -> name ; EnQueue (&queue, &w) ; } scan = scan -> next ; } } ReleaseQueue (&queue) ; } int get_index (const Adjacent_List * const padj, const Name name) { Vertex * temp = (*padj) -> list ; if (name == temp[0].name) return 0 ; else if (name == temp[1].name) return 1 ; else if (name == temp[2].name) return 2 ; else if (name == temp[3].name) return 3 ; else if (name == temp[4].name) return 4 ; else if (name == temp[5].name) return 5 ; else if (name == temp[6].name) return 6 ; else if (name == temp[7].name) return 7 ; else if (name == temp[8].name) return 8 ; else if (name == temp[9].name) return 9 ; else return 10 ; }

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 单发点无权最短路径问题.实现的思想就是从发点开始,对所有临界到发点的顶点做出改变,并且放入队列中.从而依次处理到所有顶点的最短路径.

  实现思想就是这样,实现的过程中遇到一些问题,但都还是解决了.最近感觉到,代码写的比较枯燥.没办法,还没有达到做出产品的程度,必须忍耐.

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  首先是邻接表的ADT,接口没有变,只是数据域多了几个.

/* adjacenty_list.h -- 邻接表头文件 */ #include <stdarg.h> #define INFINITY (~(1 << 31)) #define UNKNOWN 0 #define KNOWN 1 /* 数据类型定义 */ typedef char Name ; typedef struct vertex { Name name ; int known ; int dist ; Name path ; struct vertex * next ; } Vertex ; typedef struct adjacency_list { Vertex * list ; int * indegree ; int capacity ; } * Adjacent_List ; /* 接口函数声明 */ /* 操作: 为一个邻接表分配存储空间 */ /* 操作前: padj 指向一个邻接表, capacity 指示邻接表的大小 */ /* 操作后: 如果 capacity > 0 && 内分分配成功, 创建该邻接表, 返回1; 否则返回0 */ /* 时间复杂度: O(1) */ int CreateAdjacent_List (Adjacent_List * const padj, const int capacity) ; /* 操作: 初始化邻接表的第 index 行 */ /* 操作前: padj 指向一个已创建的邻接表, index 指示行的索引, name 指示表头顶点名字, indegree 指示该顶点的入度, sub 指示参数的个数, ... 指示邻接到该顶点的顶点 */ /* 操作后: 如果该邻接表存在第 index 行, 参数无误, 则初始化该行, 返回1; 否则返回0 */ /* 时间复杂度: O(N) */ int InitializeALineOfAdjacent_List (const Adjacent_List * const padj, const int index, const Name name, const int indegree, const int sub, ...) ; /* 操作: 从低索引向高索引依次打印邻接表中所有顶点1次 */ /* 操作前: padj 指向一个已创建完毕的邻接表 */ /* 操作后: 该邻接表中的所有顶点依次被打印1次 */ /* 时间复杂度: O(N * N) */ void PrintAdjacent_List (const Adjacent_List * const padj) ; /* 操作: 释放一个邻接表所占用的内存空间 */ /* 操作前: padj 指向一个已创建的邻接表 */ /* 操作后: 该邻接表所占用的内存空间被释放 */ /* 时间复杂度: O(N * N) */ void ReleaseAdjacent_List (const Adjacent_List * const padj) ;  

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 接下来是队列的ADT,写得比较顺利.很是欣慰.

/* queue_ADT.h -- 队列模型头文件 */ #include "adjacenty_list.h" /* 数据类型定义 */ typedef Vertex * Queue_Item ; typedef struct queue_node { Queue_Item queue_item ; struct queue_node * next ; } Queue_Node ; typedef struct queue { Queue_Node * front ; Queue_Node * rear ; } * Queue ; /* 接口函数声明 */ /* 操作: 创建并初始化一个队列 */ /* 操作前: pqueue 指向一个队列 */ /* 操作后: 如果内存分配成功, 队列被创建并被初始化为空, 返回1; 否则返回0 */ /* 时间复杂度: O(1) */ int InitializeQueue (Queue * const pqueue) ; /* 操作: 确定一个队列是否为空 */ /* 操作前: pqueue 指向一个已初始化的队列 */ /* 操作后: 如果该队列为空, 返回1; 否则返回0 */ /* 时间复杂度: O(1) */ int QueueIsEmpty (const Queue * const pqueue) ; /* 操作: 向队列中添加数据域为指定数据的元素 */ /* 操作前: pqueue 指向一个已初始化的队列, pqueue_item 指向被添加的数据 */ /* 操作后: 如果内存分配成功, 数据域为 *pqueue_item 的元素被添加到队列中, 返回1; 否则返回0 */ /* 时间复杂度: O(1) */ int EnQueue (Queue * const pqueue, const Queue_Item * const pqueue_item) ; /* 操作: 从队列中删除一个元素 */ /* 操作前: pqueue 指向一个已初始化的队列, pqueue_item 是一个Queue_Item *类型的变量 */ /* 操作后: 如果队列不为空, 从队列中删除一个元素, 并将该元素的数据赋予 *pqueue_item 返回1; 否则返回0 */ /* 时间复杂度: O(1) */ int DeQueue (Queue * const pqueue, Queue_Item * const pqueue_item) ; /* 操作: 释放一个队列所占用的内存空间 */ /* 操作前: pqueue 指向一个已初始化的队列 */ /* 操作后: 该队列所占用的内存空间被释放 */ /* 时间复杂度: O(N) */ void ReleaseQueue (Queue * const pqueue) ; 

/* queue_ADT.c -- 队列模型实现文件 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "queue_ADT.h" /* 局部函数声明 */ static Queue_Node * Make_Queue_Node (const Queue_Item * const pqueue_item) ; /* 接口函数定义 */ int InitializeQueue (Queue * const pqueue) { *pqueue = (struct queue *) malloc (sizeof (struct queue)) ; if (*pqueue) { (*pqueue) -> front = (*pqueue) -> rear = NULL ; return 1 ; } else return 0 ; } int QueueIsEmpty (const Queue * const pqueue) { return NULL == (*pqueue) -> front ; } int EnQueue (Queue * const pqueue, const Queue_Item * const pqueue_item) { Queue_Node * new_queue_node ; new_queue_node = Make_Queue_Node (pqueue_item) ; if (NULL == new_queue_node) return 0 ; if (QueueIsEmpty (pqueue)) (*pqueue) -> front = (*pqueue) -> rear = new_queue_node ; else (*pqueue) -> rear = (*pqueue) -> rear -> next = new_queue_node ; return 1 ; } int DeQueue (Queue * const pqueue, Queue_Item * const pqueue_item) { Queue_Node * temp ; if (QueueIsEmpty (pqueue)) return 0 ; *pqueue_item = (*pqueue) -> front -> queue_item ; if ((*pqueue) -> front == (*pqueue) -> rear) { free ((*pqueue) -> front) ; (*pqueue) -> front = (*pqueue) -> rear = NULL ; } else { temp = (*pqueue) -> front ; (*pqueue) -> front = (*pqueue) -> front -> next ; free (temp) ; } return 1 ; } void ReleaseQueue (Queue * const pqueue) { Queue_Node * temp, * scan = (*pqueue) -> front ; while (scan) { temp = scan ; scan = scan -> next ; free (temp) ; } free (*pqueue) ; } /* 局部函数定义 */ static Queue_Node * Make_Queue_Node (const Queue_Item * const pqueue_item) { Queue_Node * new_queue_node ; new_queue_node = (Queue_Node *) malloc (sizeof (Queue_Node)) ; if (new_queue_node) { new_queue_node -> queue_item = *pqueue_item ; new_queue_node -> next = NULL ; } return new_queue_node ; }  

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 其实对于多文件编译的情况,我还是需要学习很多,怎样会使改变尽可能的少.呵呵,这似乎是简单的逻辑问题,但我现在还不会.