实验四
| 实验名称：图的基本操作 |
|
| 实验室名称：丹青909 |
实验台号：14 |
| 学生姓名： 陈佳龙 |
专业班级： 2015级1班 |
| 指导教师：于慧伶 |
实验日期：2017-6-11 |
一、实验目的
1、掌握图的存储思想及其存储实现。
2、掌握图的深度、广度优先遍历算法思想及其程序实现。
3、掌握图的常见应用算法的思想及其程序实现。
二、实验仪器及环境：
PC计算机；windows XP操作系统、Visual C++6.0、CodeBlocks
三、实验内容及结果（按照具体实验题目，按照如下格式书写）
1、
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <string.h>
#include <stack>
#define INFMAX 9999999
#define MAXVEX 200
using namespace std;
typedef char VertexType;
typedef int EdgeType;
int visited[INFMAX];
typedef struct EdgeNode /* 边表结点 */
{
int adjvex; /* 邻接点域,存储该顶点对应的下标 */
EdgeType info; /* 用于存储权值,对于非网图可以不需要 */
struct EdgeNode *next; /* 链域,指向下一个邻接点 */
}EdgeNode;
typedef struct VertexNode /* 顶点表结点 */
{
VertexType data; /* 顶点域,存储顶点信息 */
EdgeNode *firstedge;/* 边表头指针 */
}VertexNode, AdjList[MAXVEX];
typedef struct
{
AdjList adjList;
int numNodes,numEdges; /* 图中当前顶点数和边数 */
}GraphAdjList;
void CreateALGraph(GraphAdjList *G)
{
int i,j,k,weight;
EdgeNode *e;
cout<<"输入顶点数和边数：";
cin>>G->numNodes>>G->numEdges; /* 输入顶点数和边数 */
for(i = 0;i < G->numNodes;i++) /* 读入顶点信息,建立顶点表 */
{
cout<<"请输入顶点信息：";
cin>>G->adjList[i].data; /* 输入顶点信息 */
G->adjList[i].firstedge=NULL; /* 将边表置为空表 */
}
for(k = 0;k < G->numEdges;k++)/* 建立边表 */
{
cout<<"输入边(vi,vj)上的顶点序号：";
cin>>i>>j; /* 输入边(vi,vj)上的顶点序号 */
e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); /* 向内存申请空间,生成边表结点 */
e->adjvex=j; /* 邻接序号为j */
e->next=G->adjList[i].firstedge; /* 将e的指针指向当前顶点上指向的结点 */
G->adjList[i].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */
//e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); /* 向内存申请空间,生成边表结点 */
// e->adjvex=i; /* 邻接序号为i */
// e->next=G->adjList[j].firstedge; /* 将e的指针指向当前顶点上指向的结点 */
// G->adjList[j].firstedge=e; /* 将当前顶点的指针指向e */
}
}
void DispGraphAdjList(GraphAdjList *G)
{
int i;
EdgeNode *p;
cout<<"有向图的邻接表表示如下："<<endl;
printf("%6s%6s%12s\n","编号","顶点","相邻边编号");
for(i=0;i< G->numNodes;i++)
{
printf("%4d %6c",i,G->adjList[i].data);//
for(p=G->adjList[i].firstedge;p!=NULL;p=p->next)
printf("%4d",p->adjvex);
cout<<endl;
}
}
void DepthFirstSearch(GraphAdjList G,int v){
EdgeNode *p;
cout<<v<<endl;
visited[v]=1;
p=G.adjList[v].firstedge;
while(p!=NULL){
if(!visited[p->adjvex])
DepthFirstSearch(G,p->adjvex);
p=p->next;
}
}
void DFSTraveGraph(GraphAdjList G){
int v;
for(v=0;v<G.numNodes;v++){
visited[v]=0;
}
for(v=0;v<G.numNodes;v++){
if(!visited[v])
DepthFirstSearch(G,v);
}
}
void calculator(GraphAdjList G)//有向图各节点的度
{
EdgeNode *p;
int num1,num2;
cout<<"有向图邻接表的各节点度输出显示为："<<endl;
for(int i=0;i<G.numNodes;i++)
{
num1=0;
cout<<G.adjList[i].data<<" ";
p=G.adjList[i].firstedge;
while(p)//计算出度
{
num1++;
p=p->next;
}
cout<<"出度为："<<num1<<" ";
num2=0;
for(int j=0;j<G.numNodes;j++)//计算入度
{
if(i!=j)
{
p=G.adjList[j].firstedge;
while(p)
{
if(p->adjvex==i)
{
num2++;
break;
}
p=p->next;
}
}
}
cout<<"入度为："<<num2<<" ";
cout<<"度为："<<num2+num1<<endl;
}
}
int *getInDegree(GraphAdjList *g) {
int *inDegreeArray = (int *) malloc(g->numNodes * sizeof(int));
memset(inDegreeArray, 0, g->numNodes * sizeof(int));
int i;
EdgeNode *pCrawl;
for(i = 0; i < g->numNodes; i++) {
pCrawl = g->adjList[i].firstedge;
while(pCrawl) {
inDegreeArray[pCrawl->adjvex]++;
pCrawl = pCrawl->next;
}
}
return inDegreeArray;
}
void topologicalSort(GraphAdjList *g) {
int *inDegreeArray = getInDegree(g);
//Stack * = initStack();
stack<int> zeroInDegree;
int i;
for(i = 0; i < g->numNodes; i++) {
if(inDegreeArray[i] == 0)
zeroInDegree.push(i);
}
EdgeNode *pCrawl;
while(!zeroInDegree.empty()) {
i = zeroInDegree.top();
zeroInDegree.pop();
//printf("vertex %d\n", i);
cout<<i<<endl;
pCrawl = g->adjList[i].firstedge;
while(pCrawl) {
inDegreeArray[pCrawl->adjvex]--;
if(inDegreeArray[pCrawl->adjvex] == 0)
zeroInDegree.push(pCrawl->adjvex);
pCrawl = pCrawl->next;
}
}
}
int main(void)
{
GraphAdjList G;
CreateALGraph(&G);
DispGraphAdjList(&G);
calculator(G);
cout<<"有向图的深度优先递归遍历为："<<endl;
DFSTraveGraph(G);
cout<<"有向图的拓扑排序序列为："<<endl;
topologicalSort(&G);
return 0;
}
7、
四、实验心得体会：（包括遇到的问题及解决办法）
图的存储结构分为邻接表和邻接矩阵，拓扑排序时用了栈，将入度为0的节点先输出。有向图与无向图的区别。
五、指导教师意见及成绩
签名:
年 月 日