数据结构与算法——实验3 图的建立与操作

实验目的和要求

在熟悉图的存储、遍历、及其应用的基础上，通过键盘输入数据，建立一个无向图的邻接表，输出该邻接表，并计算每个顶点的度。达到巩固图的存储思想及其存储实现。

实验内容

完成下图的邻接表表示，并计算每个顶点的度。

附加要求：进行深度优先和广度优先遍历

实验时间：2020年11月10日（周二1，2节）

实验地点：10号楼413

实验提示:

１．类型定义（邻接表存储）

#define MAX_VERTEX_NUM 8 //顶点最大个数

typedef struct ArcNode

{

int adjvex;

struct ArcNode *nextarc;

int weight; //边的权

}ArcNode; //表结点

#define VertexType char //顶点元素类型

typedef struct VNode

{

int degree;//顶点的度，入度

VertexType data;

ArcNode *firstarc;

}VNode/*头结点*/,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];

typedef struct{

AdjList vertices;

int vexnum,arcnum;//顶点的实际数，边的实际数

}ALGraph;

程序流程图：

程序代码：

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <queue>
using namespace std;
const int max_n = 100;
bool vi[max_n];
int num[max_n] = { 0 };
queue<int>q;

typedef struct ArcNode
{
	char adjvex;//该弧所指向的顶点的位置 
	struct ArcNode *nextarc;//指向下一条弧的指针 
}ArcNode; //表结点 

typedef struct VNode
{
	char data;//顶点信息 
	ArcNode *firstarc;//指向第一条依附该顶点的弧的指针 
}VNode/*头结点*/,AdjList[max_n]; 

typedef struct
{ 
	AdjList vertices;
	int vexnum,arcnum;//顶点的实际数，边的实际数
}AlGraph;

int locat(AlGraph g, char v) {
    for (int i = 0; i < g.vexnum; i++) {
        if (g.vertices[i].data == v)
            return i;
    }
}

void creatGraph(AlGraph& g) {
    ArcNode* p1;
    ArcNode* p2;
    printf("请输入图的顶点个数和边的条数：\n");
    cin >> g.vexnum >> g.arcnum;
    printf("请输入顶点的信息：\n"); 
    for (int i = 0; i < g.vexnum; i++) {
    	cin >> g.vertices[i].data;
        g.vertices[i].firstarc = NULL;
    }
    char v1, v2;
    printf("请输入弧的相邻两个顶点\n");
    for (int j = 0; g.arcnum > j; j++) {
    	cin >> v1 >> v2;
        char a = locat(g, v1);//v1的位置 
        char b = locat(g, v2);//v2的位置 
        p1 = new ArcNode;
        p2 = new ArcNode;
        p1->adjvex = b;
        p1->nextarc = g.vertices[a].firstarc;
        g.vertices[a].firstarc = p1;
        
        p2->adjvex = a;
        p2->nextarc = g.vertices[b].firstarc;
        g.vertices[b].firstarc = p2;
        num[a] =num[a] + 1;//度加一 
        num[b] =num[b] + 1;
    }
}

void dfs(AlGraph g, int v) {
	printf("%c",g.vertices[v].data);
    vi[v] = true;
    ArcNode* p;
    p = g.vertices[v].firstarc;
    while (p != NULL) {
        int w = p->adjvex;
        if (!vi[w])
            dfs(g, w);
        p = p->nextarc;
    }
}

void bfs(AlGraph g, int v) {
	printf("%c",g.vertices[v].data);
    vi[v] = true;
    q.push(v);
    while (!q.empty()) {
        int u = q.front();
        q.pop();
        ArcNode* p;
        p = g.vertices[u].firstarc;
        while (p != NULL) {
            if (!vi[p->adjvex]) {
                cout << g.vertices[p->adjvex].data;
                vi[p->adjvex] = true;
                q.push(p->adjvex);
            }
            p = p->nextarc;
        }
    }
}

int main() {
    AlGraph g;
    creatGraph(g);
    int n = 0;
	for(int n=0;n<g.vexnum;n++) 
    	printf("点%c的度为：%d\n",g.vertices[n].data,num[n]);
    printf("深度优先搜索：\n");
    dfs(g, 0);
    for (int i = 0; i < max_n; i++) {
        vi[i] = false;
    }
    printf("\n广度优先搜索：\n"); 
    bfs(g, 0);
    return 0;
}

运行结果及分析：

输入图的顶点和弧的个数，从而输入顶点信息和相对应弧的相邻两个顶点，建立图的邻接表，进而输出每个顶点的度，利用深度优先搜索和广度优先搜索进行图的遍历。

心得体会：

通过此次实验，学会了构建图的邻接表，并且学习到了两种方式遍历图的顶点，对以后的学习有了很大帮助。

标签：int,vertices,算法,ArcNode,实验,firstarc,adjvex,顶点,数据结构
来源： https://blog.csdn.net/weixin_48388330/article/details/122484579