图的创建和深度优先遍历

public class GraphMatrix {
private static final int MAXNUM = 20;
private static final int MAXVALUE = 65535;
//顶点信息
private String[] vertex = new String[MAXNUM];
//图的类型,无向图 -0  有向图-1
private int graphType ;
//顶点数量
private int vertexNum ;
//边的数量
private int edgeNum;
//边的权
private int[][] edgeWeight = new int[MAXNUM][MAXNUM];
//遍历标志
private int[] isTravel = new int[MAXNUM];
public void init(){
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入顶点数量(小于20)");
vertexNum = scan.nextInt();
while(vertexNum <= 0 || vertexNum >20 ){
System.out.println("请输入顶点数量(小于20)");
vertexNum = scan.nextInt();
}
//选择图类型
System.out.println("请输入图类型 0-无向图  1-有向图");
graphType = scan.nextInt();
while(graphType != 0 && graphType != 1){
System.out.println("请输入图类型 0-无向图  1-有向图");
graphType = scan.nextInt();
}
System.out.println("请输入各个顶点信息");
for(int i = 0; i < vertexNum; i++){
System.out.println("第"+(i+1)+"个顶点");
String s = scan.next();
vertex[i] = s;
}
System.out.println("请输入边的数量");
edgeNum = scan.nextInt();
int maxEdgeNum =0;
if(graphType == 0){
maxEdgeNum = vertexNum * (vertexNum - 1) / 2;
}else{
maxEdgeNum = vertexNum * (vertexNum - 1);
}
while(edgeNum < 0 || edgeNum > maxEdgeNum){
System.out.println("请输入边的数量(0-"+maxEdgeNum+")");
edgeNum = scan.nextInt();
}
//初始化边的权信息,先将各边的权设为MAXVALUE
for(int i = 0 ; i < vertexNum ; i++){
for(int j = 0; j < vertexNum; j++){
edgeWeight[i][j] = MAXVALUE;
}
}
System.out.println("输入各边的顶点和权值、");
for(int i = 0; i < edgeNum; i++){
System.out.println("第"+(i+1)+"条边");
String start = scan.next();
String end = scan.next();
int x = findVertexIndex(start);
int y = findVertexIndex(end);
edgeWeight[x][y] = scan.nextInt();
if(graphType == 0){
edgeWeight[y][x] = edgeWeight[x][y];
}
}
}
private int findVertexIndex(String s){
for(int i = 0 ; i < vertex.length ; i++){
if(s.equals(vertex[i])){
return i;
}
}
return -1;
}
private  void deepTra_self(int n){
if(n < 0 || n >= vertex.length){
System.out.println("无此节点");
}
System.out.println(vertex[n]);
isTravel[n] = 1;
for(int i = 0; i < vertexNum; i ++){
if(edgeWeight[n][i] != MAXVALUE && isTravel[i] ==0){
deepTra_self(i);
}
}
//System.out.println(vertex[n]);
}
public void deepTra(int n){
deepTra_self(n-1);
}
}
2. 系统设计 1.用到的抽象数据类型的定义 的抽象数据类型定义: ADT Graph{ 数据对象V:V是具有相同特性的数据元素的集合,称为顶点集 数据关系R: R={VR} VR={<v,w>|v,w∈V且P(v,w),<v,w>表示从v到w的弧, 谓词P(v,w)定义了弧<v,w>的意义或信息} 基本操作P: CreatGraph(&G,V,VR) 初始条件:V是的顶点集,VR是中弧的集合 操作结果:按VVR的定义构造G DestroyGraph(&G) 初始条件:G存在 操作结果:销毁G InsertVex(&G,v) 初始条件:G存在,v中顶点有相同特征 操作结果:在G中增添新顶点v …… InsertArc(&G,v,w) 初始条件:G存在,vw是G中两个顶点 操作结果:在G中增添弧<v,w>,若G是无向的则还增添对称弧<w,v> …… DFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对进行深度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 BFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对进行广度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 }ADT Graph 栈的抽象数据类型定义: ADT Stack{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定an端为栈顶,ai端为栈底 基本操作: InitStack(&S) 操作结果:构造一个空栈S DestroyStack(&S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:将S清为空栈 StackEmpty(S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:若栈S为空栈,则返回TRUE,否则FALSE …… Push(&S,e) 初始条件:栈S已存在 操作结果:插入元素e为新的栈顶元素 Pop(&S,&e) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:删除S的栈顶元素,并用e返回其值 StackTraverse(S,visit()) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit(),一旦visit()失败,则操作失效 }ADT Stack 队列的抽象数据类型定义: ADT Queue{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:Rl={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定其中ai端为队列头,an端为队列尾。 基本操作: InitQueue(&Q) 操作结果:构造一个空队列Q DestroyQueue(&Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:队列Q被销毁,不再存在 QueueEmpty(Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:若Q为空队列,则返回TRUE,否则FALSE …… EnQueue(&Q,e) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素 DeQueue(&Q,&e) 初始条件:Q为非空队列 操作结果:删除Q的队头元素,并用e返回其值 }ADT Queue 2.主程序的流程: 调用CreateDN函数创建的邻接表G; 调用PrintDN函数输出邻接表G; 调用DFSTraverse函数深度优先遍历; 调用BFSTraverse函数广度优先遍历
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