图的操作

 
实验四   图的操作
 

一、实验内容

图的生成，图的遍历。

 

二、实验目的

1．  掌握图的基本存储方法――邻接表和邻接矩阵。

2．  掌握有关图的操作算法并用高级语言编程实现；

3．熟练掌握图的两种搜索路径的遍历方法。

 

三、实验题目

本实验要求实现以下功能：

1．以邻接矩阵或邻接表作为存储结构建立一个无向图。

2．深度（或广度）优先搜索该无向图，输出遍历序列。

 [测试数据]：对如图的无向图建立存储并遍历：
 

四、实验报告

1．实验题目。

2．程序中使用的数据结构及符号说明。

3．打印一份源程序并附上注释。

4．打印程序运行时的初值和运行结果，画出该无向图的形态，写出其邻接矩阵或邻接表。

 

 

 

 

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define MAX_VERTEX_NUM 20   //最大顶点数

typedef char Vextype[2];  //顶点类型

int visited[MAX_VERTEX_NUM]={0};   //标志向量

typedef struct ArcNode       //边结点定义

{ 

    int  adjvex;    //邻接点域

    struct ArcNode  *next; //指向下一个边结点的指针域

}EdgeNode;

typedef struct vnode   //表头结点定义

{

    Vextype  vertex;   //顶点信息

    EdgeNode   *firstedge;

}VertexNode;

typedef struct  //图的邻接表存储

{

   VertexNode adjlist[MAX_VERTEX_NUM];

   int R[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];

    int vexnum,arcnum;      //顶点数和边数

}ALGraph;

typedef struct//定义队列

{

    int V[MAX_VERTEX_NUM];

    int front;

    int rear;

}Queue;

void Initqueue(Queue *q)//初始化队列

{

    q->front=0;

    q->rear=0;

}

int Quempty(Queue *q)//判断队列是否为空

{

  if(q->front==q->rear)

     {

      return 0;

     }

  else

     {

      return 1;

     }

}

int Enqueue(Queue *q,int e)//入队操作

{

  if((q->rear+1)%MAX_VERTEX_NUM==q->front)

   {

    printf("The queue is overflow!/n");

    return 0;

   }

   else

   {

    q->V[q->rear]=e;

    q->rear=(q->rear+1)%MAX_VERTEX_NUM;

    return 1;

   }

}

int Dequeue(Queue *q)//出队操作

{

  int t;

  if(q->front==q->rear)

   {

     printf("The queue is empty!/n");

     return 0;

   }

   else

   {

     t=q->V[q->front];

     q->front=(q->front+1)%MAX_VERTEX_NUM;

     return t;

   }

}

void creatgraph(ALGraph *g,int n)//创建图

{

    int i,j,r1,r2;

    g->vexnum=n;

   printf("请输入顶点信息(空格间开)：/n");

    for(i=1;i<=n;i++)

    {

       scanf("%s",&(g->adjlist[i].vertex));

   }

   for(i=1;i<=n;i++)

   for(j=1;j<=n;j++)

       {

        g->R[i][j]=0;

       }

  printf("请输入边的信息(空格间开，以0 0结束):/n");

  scanf("%d%d",&r1,&r2);

  while(r1!=0&&r2!=0)

   {

    g->R[r1][r2]=1;

    g->R[r2][r1]=1;

    scanf("%d%d",&r1,&r2);

   }

}

void printgraph(ALGraph *g)//打印图的邻接矩阵

{   

   int i,j;

    for(i=1;i<=g->vexnum;i++)

    {

      for(j=1;j<=g->vexnum;j++)

        {

         printf("%2d ",g->R[i][j]);

         }

      printf("/n");

    }

}

int firstadjvex(ALGraph *g,int vex)//获取第一个未被访问的邻接节点

{

    int w,i;

    for(i=1;i<=g->vexnum;i++)

     {

      if(g->R[vex][i]==1&&visited[i]==0)

         {

          w=i;

          break;

         }

      else

          {

           w=0;

          }

     }

    return w;

}

int nextadjvex(ALGraph *g,int vex,int w)//获取下一个未被访问的邻接节点

{

    int t;

    t=firstadjvex(g,w);

    return t;

}

void DFS(ALGraph *g,int vex)//深度递归遍历

{

    int w;

    visited[vex]=1;

   printf("->%s",g->adjlist[vex].vertex);

    for(w=firstadjvex(g,vex);w>0;w=nextadjvex(g,vex,w))

      if(!visited[w])

       {

        DFS(g,w);

       }

}

void DFSTraverse(ALGraph *g)//深度遍历

{

     int i;

     for(i=1;i<=g->vexnum;i++)

       visited[i]=0;

     for(i=1;i<=g->vexnum;i++)

       if(!visited[i])

    {

     DFS(g,i);

    }

}

void BFSTraverse(ALGraph *g)//广度遍历

{

  int i;

  Queue *q=(Queue *)malloc(sizeof(Queue));

  for(i=1;i<=g->vexnum;i++)

      {

       visited[i]=0;

      }

  Initqueue(q);

  for(i=1;i<=g->vexnum;i++)

      {

       if(!visited[i])

          {

           visited[i]=1;

           printf("->%s",g->adjlist[i].vertex);

           Enqueue(q,g->vexnum);

           while(!Quempty(q))

           {

                int u,w;

                u=Dequeue(q);

                for(w=firstadjvex(g,u);w>0;w=nextadjvex(g,u,w))

                   {

                    if(!visited[w])

                       {

                        visited[w]=1;

                        printf("->%s",g->adjlist[w].vertex);

                        Enqueue(q,w);

                        }

                    }

                 }

          }

      }

}

void main()

{

  int n;

  ALGraph *g=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));

  printf("请输入顶点数:/n");

  scanf("%d",&n);

  creatgraph(g,n);

  printf("邻接矩阵输出:/n");

  printgraph(g);

  printf("广度遍历:/n");

  BFSTraverse(g);

  printf("/n");

  printf("深度遍历:/n");

  DFSTraverse(g);

  printf("/n");

}