SCAU程序设计在线实训平台_实验_数据结构_实验7

8647 实现图的存储结构【有手就行】

Description

实现有向图的邻接矩阵存储结构。

输入格式

第一行:输入图的顶点个数n(各个顶点的默认编号为1~n), 边的条数m。
第二 ~ m+1行:每行输入两个顶点编号i、j,表示连接顶点i到顶点j的一条边。

输出格式

分n行输出n*n的邻接矩阵,表示所输入的图存储,顶点i和顶点j之间如果有边相连,则输出1,没边相连则输出0。

输入样例

4 4
1 2
1 3
3 4
4 1

输出样例

0 1 1 0
0 0 0 0
0 0 0 1
1 0 0 0

代码实现

#include <iostream>

using namespace std;
#define MVNum 100

int arcArr[MVNum][MVNum] = {0};//邻接矩阵

int main() {
    int vexNum, arcNum;
    cin >> vexNum >> arcNum;

    for (int i = 0; i < arcNum; ++i) {
        int V1, V2;
        cin >> V1 >> V2;
        arcArr[V1][V2] = 1;
    }

    for (int i = 1; i <= vexNum; ++i) {
        for (int j = 1; j <= vexNum; ++j)
            cout << arcArr[i][j] << " ";
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

8648 图的深度遍历【可以看下☆】

Description

实现图的邻接表存储结构及一些基本操作函数。在此基础上实现图的深度遍历算法并加以测试。本题只给出部分代码,请补全内容。

#include"string.h" 
#include"malloc.h" /* malloc()等 */ 
#include"stdio.h" /* EOF(=^Z或F6),NULL */ 
#include"stdlib.h" /* exit() */ 
typedef int InfoType; /* 顶点权值类型 */ 
#define MAX_NAME 3 /* 顶点字符串的最大长度+1 */ 
typedef char VertexType[MAX_NAME]; /* 字符串类型 */ 
/*图的邻接表存储表示 */ 
#define MAX_VERTEX_NUM 20 
typedef enum{DG,DN,AG,AN}GraphKind; /* {有向图,有向网,无向图,无向网} */ 
typedef struct ArcNode 
{ 
	int adjvex; /* 该弧所指向的顶点的位置 */ 
	struct ArcNode *nextarc; /* 指向下一条弧的指针 */ 
	InfoType *info; /* 网的权值指针) */ 
}ArcNode; /* 表结点 */ 

typedef struct 
{ 
	VertexType data; /* 顶点信息 */ 
	ArcNode *firstarc; /* 第一个表结点的地址,指向第一条依附该顶点的弧的指针 */ 
}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; /* 头结点 */ 

typedef struct 
{ 
	AdjList vertices; 
	int vexnum,arcnum; /* 图的当前顶点数和弧数 */ 
	int kind; /* 图的种类标志 */ 
}ALGraph; 

int LocateVex(ALGraph G,VertexType u) 
{ /* 初始条件: 图G存在,u和G中顶点有相同特征 */ 
/* 操作结果: 若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;否则返回-1 */ 
	int i; 
	for(i=0;i<G.vexnum;++i) 
		if(strcmp(u,G.vertices[i].data)==0) 
			return i; 
	return -1; 
} 

void CreateGraph(ALGraph *G) 
{ /* 采用邻接表存储结构,构造没有相关信息的图G(用一个函数构造4种图) */ 
	int i,j,k; 
	int w; /* 权值 */ 
	VertexType va,vb; 
	ArcNode *p; 
	//printf("Enter the type of map:(0~3): "); 
	scanf("%d",&(*G).kind); 
	//printf("Enter Vertex number,Arc number: "); 
	scanf("%d%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum); 
	//printf("Enter %d Vertex :\n",(*G).vexnum); 
	for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /* 构造顶点向量 */ 
	{ 
		scanf("%s",(*G).vertices[i].data); 
		(*G).vertices[i].firstarc=NULL; 
	} 
	//if((*G).kind==1||(*G).kind==3) /* 网 */ 
	//	printf("Enter order every arc weight,head and tail (Takes the gap by the blank space ):\n"); 
	//else /* 图 */ 
	//	printf("Enter order every arc head and tail (Takes the gap by the blank space ):\n"); 
	for(k=0;k<(*G).arcnum;++k) /* 构造表结点链表 */ 
	{ 
		if((*G).kind==1||(*G).kind==3) /* 网 */ 
		scanf("%d%s%s",&w,va,vb); 
		else /* 图 */ 
		scanf("%s%s",va,vb); 
		i=LocateVex(*G,va); /* 弧尾 */ 
		j=LocateVex(*G,vb); /* 弧头 */ 
		p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode)); 
		p->adjvex=j; 
		if((*G).kind==1||(*G).kind==3) /* 网 */ 
		{ 
			p->info=(int *)malloc(sizeof(int)); 
			*(p->info)=w; 
		} 
		else 
		p->info=NULL; /* 图 */ 
		p->nextarc=(*G).vertices[i].firstarc; /* 插在表头 */ 
		(*G).vertices[i].firstarc=p; 
		if((*G).kind>=2) /* 无向图或网,产生第二个表结点 */ 
		{ 
			p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode)); 
			p->adjvex=i; 
			if((*G).kind==3) /* 无向网 */ 
			{ 
				p->info=(int*)malloc(sizeof(int)); 
				*(p->info)=w; 
			} 
			else 
			p->info=NULL; /* 无向图 */ 
			p->nextarc=(*G).vertices[j].firstarc; /* 插在表头 */ 
			(*G).vertices[j].firstarc=p; 
		} 
	}	 
} 

VertexType* GetVex(ALGraph G,int v) 
{ /* 初始条件: 图G存在,v是G中某个顶点的序号。操作结果: 返回v的值 */ 
	if(v>=G.vexnum||v<0) 
		exit(0); 
	return &G.vertices[v].data; 
} 

int FirstAdjVex(ALGraph G,VertexType v) 
{ /* 初始条件: 图G存在,v是G中某个顶点 */ 
/* 操作结果: 返回v的第一个邻接顶点的序号。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1 */ 
	ArcNode *p; 
	int v1; 
	v1=LocateVex(G,v); /* v1为顶点v在图G中的序号 */ 
	p=G.vertices[v1].firstarc; 
	if(p) 
		return p->adjvex; 
	else 
		return -1; 
} 

int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w) 
{ /* 初始条件: 图G存在,v是G中某个顶点,w是v的邻接顶点 */ 
/* 操作结果: 返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点的序号。 */ 
/* 若w是v的最后一个邻接点,则返回-1 */ 
	ArcNode *p; 
	int v1,w1; 
	v1=LocateVex(G,v); /* v1为顶点v在图G中的序号 */ 
	w1=LocateVex(G,w); /* w1为顶点w在图G中的序号 */ 
	p=G.vertices[v1].firstarc; 
	while(p&&p->adjvex!=w1) /* 指针p不空且所指表结点不是w */ 
		p=p->nextarc; 
	if(!p||!p->nextarc) /* 没找到w或w是最后一个邻接点 */ 
		return -1; 
	else /* p->adjvex==w */ 
		return p->nextarc->adjvex; /* 返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点的序号 */ 
} 

/*深度遍历*/ 
int visited[MAX_VERTEX_NUM]; /* 访问标志数组(全局量),未访问标记0,访问标记1 */ 
void(*VisitFunc)(char* v); /* 函数变量(全局量) */ 
void DFS(ALGraph G,int v) 
{ /* 从第v个顶点出发递归地深度优先遍历图G。算法7.5 */ 
/* 设置访问标志为TRUE(已访问) */ 
/* 访问第v个顶点 */ 
/* 对v的尚未访问的邻接点w递归调用DFS */ 

} 
void DFSTraverse(ALGraph G) 
{ /* 对图G作深度优先遍历。算法7.4 */ 
/* 使用全局变量VisitFunc,使DFS不必设函数指针参数 */ 
/* 访问标志数组初始化 */ 
/* 对尚未访问的顶点调用DFS */ 

	printf("\n"); 
} 

void print(char *i) 
{ 
	printf("%s ",i); 
} 

int main() 
{ 
	ALGraph g; 
	CreateGraph(&g); 
	DFSTraverse(g); 
	return 1;
}

输入格式

第一行:输入0到3之间整数(有向图:0,有向网:1,无向图:2,无向网:3);
第二行:输入顶点数和边数;
第三行:输入各个顶点的值(字符型,长度〈3);(遍历从输入的第一个顶点开始)
第四行:输入每条弧(边)弧尾和弧头(以空格作为间隔),如果是网还要输入权值;

输出格式

输出对图深度遍历的结果。

输入样例

0
3 3
a b c
a b
b c
c b

输出样例

a b c

提示

注意题目的邻接表采用的是头插法,也就是后出现的边节点先被访问。

代码实现

/*深度遍历*/
void print(char *i) {
    printf("%s ", i);
}

int visited[MAX_VERTEX_NUM]; /* 访问标志数组(全局量),未访问标记0,访问标记1 */
void (*VisitFunc)(char *v); /* 函数变量(全局量) */
void DFS(ALGraph G, int v) { /* 从第v个顶点出发递归地深度优先遍历图G。算法7.5 */
/* 设置访问标志为TRUE(已访问) */
/* 访问第v个顶点 */
/* 对v的尚未访问的邻接点w递归调用DFS */
    visited[v] = 1;
    VisitFunc(G.vertices[v].data);//不能用GetVex(G, v)【!】【!】【!】,待研究

    for (int loc = FirstAdjVex(G, G.vertices[v].data); loc >=0; loc = NextAdjVex(G, G.vertices[v].data, G.vertices[loc].data)) {
        if (!visited[loc]) DFS(G, loc);
    }
}

void DFSTraverse(ALGraph G) { /* 对图G作深度优先遍历。算法7.4 */
/* 使用全局变量VisitFunc,使DFS不必设函数指针参数 */
/* 访问标志数组初始化 */
/* 对尚未访问的顶点调用DFS */
    VisitFunc = print;
    for (int v = 0; v < G.vexnum; v++)
        visited[v] = 0;
    for (int v = 0; v < G.vexnum; v++)
        if (!visited[v])
            DFS(G, v);
    printf("\n");
}

可以将print函数进行传参,这样就不用调整顺序
void DFSTraverse(ALGraph G, void(*Visit)(char*))
使用DFSTraverse(g, print);

8649 图的广度遍历【可以看下☆】

Description

使用图的深度遍历实现的邻接表存储结构和基本操作函数,在此基础上实现图的广度遍历算法并加以测试。注意正确使用队列存储结构。

输入格式

第一行:输入0到3之间整数(有向图:0,有向网:1,无向图:2,无向网:3);
第二行:输入顶点数和边数;
第三行:输入各个顶点的值(字符型,长度〈3);(遍历从输入的第一个顶点开始)
第四行:输入每条弧(边)弧尾和弧头(以空格作为间隔),如果是网还要输入权值;

输出格式

输出对图广度遍历的结果

输入样例

0
3 3
a b c
a b
b c
c b

输出样例

a b c

提示

注意题目的邻接表采用头插法,也就是后出现的边节点插入到邻接表的表头。

代码实现

/*广度遍历*/
void print(char *i) {
    printf("%s ", i);
}

int visited[MAX_VERTEX_NUM]; /* 访问标志数组(全局量),未访问标记0,访问标记1 */
void (*VisitFunc)(char *v); /* 函数变量(全局量) */
void BFS(ALGraph G, int v) { /* 从第v个顶点出发递归地深度优先遍历图G。算法7.5 */
/* 设置访问标志为TRUE(已访问) */
/* 访问第v个顶点 */
/* 对v的尚未访问的邻接点w递归调用DFS */
    queue<int> locs;//节点队列,用下标表示

    print(G.vertices[v].data);
    visited[v] = 1;
    locs.push(v);

    while (!locs.empty()) {
        int tmp = locs.front();
        locs.pop();
        for (int loc = FirstAdjVex(G, G.vertices[tmp].data);
             loc >= 0; loc = NextAdjVex(G, G.vertices[tmp].data, G.vertices[loc].data)) {
            if (!visited[loc]) {
                VisitFunc(G.vertices[loc].data);
                visited[loc] = 1;
                locs.push(loc);
            }
        }
    }


}

void BFSTraverse(ALGraph G) { /* 对图G作深度优先遍历。算法7.4 */
/* 使用全局变量VisitFunc,使DFS不必设函数指针参数 */
/* 访问标志数组初始化 */
/* 对尚未访问的顶点调用DFS */
    VisitFunc = print;
    for (int v = 0; v < G.vexnum; v++)
        visited[v] = 0;
    for (int v = 0; v < G.vexnum; v++)
        if (!visited[v])
            BFS(G, v);
    printf("\n");
}

后面几道OJ题整个系统都没有人提交成功,不知道咋回事,我提交的时候显示运行时出错

18448 最小生成树【随便玩玩】

Description

给定结点数为n,边数为m的带权无向连通图G,所有结点编号为1,2,3…n。
求图G的最小生成树的边权和。

输入格式

第一行两个正整数n和m。n,m<=2000
之后的m行,每行三个正整数a,b,w,描述一条连接结点a和b,边权为w的边。1=<a,b<=n,w<=10^18。
注意可能存在重边和自环。

输出格式

一个整数表示图G的最小生成树的边权和(注意用长整型)。

输入样例

7 12
1 2 9
1 5 2
1 6 3
2 3 5
2 6 7
3 4 6
3 7 3
4 5 6
4 7 2
5 6 3
5 7 6
6 7 1

输出样例

16

代码实现【未OJ】

#include <iostream>

using namespace std;
#define MaxInt 32767
#define MVNum 200
typedef int VerTexType;
typedef int ArcType;

typedef struct {
    VerTexType vexList[MVNum];//节点列表
    ArcType arcArr[MVNum][MVNum];//权值矩阵,本
    int vexNum = 0, arcNum = 0;
} AMMap;

typedef struct {
    VerTexType adjves;
    ArcType lowcost;
} closedge[MVNum];


int locateVex(AMMap G, VerTexType P) {
    for (int i = 0; i < MVNum; ++i)
        if (G.vexList[i] == P)return i;
    return -1;
}

int num;

//创建邻接图
bool createAM(AMMap &G) {
    cin >> G.vexNum >> G.arcNum;
    num = G.vexNum;
    for (int i = 0; i < G.vexNum; ++i) {
        for (int j = 0; j < G.vexNum; ++j) {
            G.arcArr[i][j] = MaxInt;
        }
    }

    //本题直接生成1~n节点,不用输入
    for (int i = 0; i < G.vexNum; ++i)
        G.vexList[i] = i + 1;

    for (int i = 0; i < G.arcNum; ++i) {
        VerTexType V1, V2;
        ArcType A;
        cin >> V1 >> V2 >> A;
        int x = locateVex(G, V1), y = locateVex(G, V2);
        G.arcArr[y][x] = A;
        G.arcArr[x][y] = A;
    }
    return true;
}


void print(AMMap &G, int num) {
    for (int i = 0; i < num; ++i) {
        for (int j = 0; j < num; ++j) {
            if (G.arcArr[i][j] == MaxInt)
                cout << "W" << " ";
            else cout << G.arcArr[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}


int Min(closedge C) {
    int min =999999, res = -1;
    for (int i = 0; i < num; ++i) {
        //cout<<"no:"<<i<<" lc:"<<C[i].lowcost<<endl;
        if (C[i].lowcost < min && C[i].lowcost) {//不能是U集里面的
            min = C[i].lowcost;
            res = i;
        }
    }
    return res;//返回位置
}


int MiniSpanTree_Prim(AMMap G, VerTexType u) {
    closedge Aclosedge;
    int k = locateVex(G, u);
    long long sum = 0;

    //针对当前节点生成V集
    for (int i = 0; i < G.vexNum; ++i)
        Aclosedge[i] = {u, G.arcArr[k][i]};
    //if (i != k)Aclosedge[i] = {u, G.arcArr[k][i]};

    //将当前节点并入U集
    Aclosedge[k].lowcost = 0;

    //其他顶点V-U
    for (int i = 1; i < G.vexNum; ++i) {
        k = Min(Aclosedge);//取最小
        if(k==-1)continue;
        // cout<<"minloc:"<<k<<endl;
        int u0 = Aclosedge[k].adjves;//起点
        int v0 = G.vexList[k];//终点
        //cout << u0 <<"->"<< v0 <<" arc:"<<Aclosedge[k].lowcost<< endl;
        sum += Aclosedge[k].lowcost;
        Aclosedge[k].lowcost = 0;//并入

        //重新生成V集
        for (int i = 0; i < G.vexNum; ++i)
            Aclosedge[i] = {G.vexList[k], min(Aclosedge[i].lowcost, G.arcArr[k][i])};

    }
    return sum;
}


int main() {
    AMMap T;
    createAM(T);
    //print(T, num);
    cout << MiniSpanTree_Prim(T, T.vexList[0]);
    return 0;
}
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