数据结构实验报告--图

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1、数据结构实验报告图一、实验目的1、熟悉图的结构和相关算法。二、实验内容及要求1、编写创建图的算法。2、编写图的广度优先遍历、深度优先遍历、及求两点的简单路径和最短路径的算法。三、算法描述1、图的邻接表存储表示：对图的每个顶点建立一个单链表，第i个单链表表示所有依附于第i个点的边（对于有向图表示以该顶点为尾的弧）；链表的每个节点存储两个信息，该弧指向的顶点在图中的位置（adjvex）和指向下一条弧的指针（nextarc）。每个连表的头结点存储顶点的数据：顶点信息（data）和指向依附于它的弧的链表域。存储表示如下：typedefstructArcNode{intadjvex;/

2、/该弧所指向的顶点的位置structArcNode*nextarc;//指向下一条弧的指针//InfoType*info;//该弧相关信息的指针}ArcNode;typedefstructVNode{chardata;//顶点信息intdata2;intsngle;ArcNode*firstarc;//指向第一条依附该顶点的弧}VNode,AdjList[MAX_NUM];typedefstruct{AdjListvertices;intvexnum,arcnum;intkind;//图的种类标志}ALGraph;2、深度优先搜索：假设初始态是图中所有定点未被访问，从图中的某

3、个顶点v开始，访问此顶点，然后依次从v的未访问的邻接点出发深度优先遍历，直至途中所有和v有相同路径的点都被访问到；若图中仍有点未被访问，则从图中另选一个未被访问的点作为起点重复上述过程，直到图中所有点都被访问到。为了便于区分途中定点是否被访问过，需要附设一个访问标致数组visited[0..n-1]，将其初值均设为false，一旦某个顶点被访问，将对应的访问标志赋值为true。2、广度优先搜索：假设初始态是图中所有顶点未被访问，从图中的某个顶点v开始依次访问v的各个未被访问的邻接点，然后分别从这些邻接点出发以此访问他们的邻接点，并使“先被访问的邻接顶点”先于“后被访问的邻接顶

4、点”被访问，直至图中所有已被访问过的顶点的邻接顶点都被访问。若图中仍有未被访问的顶点，选择另一个未被访问的顶点开始，重复上述操作，直到图中所有顶点都被访问。为了使“先被访问的邻接顶点”先于“后被访问的邻接顶点”被访问，在次算法中加入一个队列，queue暂时存储被访问的顶点。3、搜索简单路径：利用深度优先搜索，以一个要搜索的起点v顶点为起始点，搜索到要找的终点s结束。为了方便记录路径，此算法中加入栈。访问第v个顶点时将v入栈，以v为顶点进行深度优先搜索，分别将其邻接点vi入栈，若找到s，将s入栈，若没有找到，将vi出栈；对vi+1深度优先搜索，直到找到s，或者图中所有顶点都被访

5、问。4、搜索最短路径：搜索最短路径时，要记录被访问的顶点的上一个顶点在图中的位置，所以添加一个上一个顶点的标识single；访问v时将其标识置为-1；搜索从v到s的最短路径，从v开始进行广度优先搜索，直到找到s，将s以及它的之前的顶点依次入栈，直到将v入栈，然后将栈内元素输出。四、程序代码：#include#include#include#defineMAX_NUM20boolvisited[MAX_NUM];//访问标致数组boolfound;intfomer=0;charv1,v2;inttfind;typedefs

6、tructArcNode{intadjvex;//该弧所指向的顶点的位置structArcNode*nextarc;//指向下一条弧的指针//InfoType*info;//该弧相关信息的指针}ArcNode;typedefstructVNode{chardata;//顶点信息intdata2;intsngle;ArcNode*firstarc;//指向第一条依附该顶点的弧}VNode,AdjList[MAX_NUM];typedefstruct{AdjListvertices;intvexnum,arcnum;intkind;//图的种类标志}ALGraph;voidDFS

7、(ALGraphG,intv);typedefstructqnode//队列类型{intdata;qnode*next;}qnode,*queueptr;typedefstruct{queueptrfront;queueptrrear;}linkqueue;typedefstructstack//用栈存储路径{char*base;char*top;intstacksize;intsize;}Stack;Stacks;intinitstack(Stack&s){s.base=(char*)malloc(4