图的基本运算及智能交通中的最佳路径选择问题（实验三）
1.编写程序，实现邻接矩阵的初始化、撤销、边的搜索、插入、删除等操作
/*数据结构实验三
完成邻接矩阵的初始化，撤销，边的搜索，插入，删除等操作 */
#includen;i++){
mg->a[i]=(ElemType*)malloc(nSize*sizeof(ElemType));
for(j=0;jn;j++) mg->a[i][j]=mg->noEdge;
mg->a[i][i]=0; //自回路设置为0
}
return 1;
}
//撤销操作，撤销的时候顺序不能变，先释放指针数组就会找不到数组指针啦
int Destory(mGraph *mg){
int i;
for(int i=0;in;i++) free(mg->a[i]); //释放n个一维数组存储空间
free(mg->a); //释放n个一维指针数组的存储空间
return 1;
}
//边的搜索操作，判断边在不在图中
int Exist(mGraph *mg,int u,int v){
if(u<0||v<0||u>mg->n-1||v>mg->n-1||u==v||mg->a[u][v]==mg->noEdge){
cout<<"这条边不存在."<return 0;
}
cout<<"这条边存在."<cout<<"这条边的长度为:"<a[u][v]<return 1;
}
//边的插入
int Insert(mGraph *mg,int u,int v,ElemType w){
if(u<0||v<0||u>mg->n-1||v>mg->n-1||u==v) return 0;
if(mg->a[u][v]!=mg->noEdge) {
cout<<"该边已存在."<return 0;
}
mg->a[u][v]=w;
mg->e++;
return 1;
}
//边的删除
int Remove(mGraph *mg,int u,int v){
if(u<0||v<0||u>mg->n-1||v>mg->n-1||u==v)
return 0;
if(mg->a[u][v]==mg->noEdge) return 0; //删除的边不存在
mg->a[u][v]=mg->noEdge;
mg->e--;
return 1;
}
int main(){
mGraph mg;
int n,n1,u,v,w,a,b;
// fangxin();
// fx();
cout<<"请输入顶点的个数："<cin>>n;
Init(&mg,n,0);
cout<<"请输入插入边的个数:"<cin>>n1;
cout<<"请输入插入边的起点(顶点计算从0开始)、终点和边权:"<for(int i=0;icin>>u>>v>>w;
Insert(&mg,u,v,w);
}
cout<<"请输入查找的边的两个端点:"<cin>>a>>b;
Exist(&mg,a,b);
Destory(&mg);
Remove(&mg,0,1);
system("pause");
return 0;
} 2.以邻接矩阵所示的邻接矩阵为存储结构，编写程序，实现图的深度和宽度遍历。
//邻接矩阵实现深度和宽度遍历
/*数据结构实验三
完成邻接矩阵的初始化，撤销，边的搜索，插入，删除等操作 */
#includen;i++){
mg->a[i]=(ElemType*)malloc(nSize*sizeof(ElemType));
for(j=0;jn;j++) mg->a[i][j]=mg->noEdge;
mg->a[i][i]=0; //自回路设置为0
}
return 1;
}
//撤销操作，撤销的时候顺序不能变，先释放指针数组就会找不到数组指针啦
int Destory(mGraph *mg){
int i;
for(int i=0;in;i++) free(mg->a[i]); //释放n个一维数组存储空间
free(mg->a); //释放n个一维指针数组的存储空间
return 1;
}
//边的搜索操作，判断边在不在图中
int Exist(mGraph *mg,int u,int v){
if(u<0||v<0||u>mg->n-1||v>mg->n-1||u==v||mg->a[u][v]==mg->noEdge){
cout<<"这条边不存在."<return 0;
}
cout<<"这条边存在."<cout<<"这条边的长度为:"<a[u][v]<return 1;
}
//边的插入
int Insert(mGraph *mg,int u,int v,ElemType w){
if(u<0||v<0||u>mg->n-1||v>mg->n-1||u==v) return 0;
if(mg->a[u][v]!=mg->noEdge) {
cout<<"该边已存在."<return 0;
}
mg->a[u][v]=w;
mg->e++;
return 1;
}
//边的删除
int Remove(mGraph *mg,int u,int v){
if(u<0||v<0||u>mg->n-1||v>mg->n-1||u==v)
return 0;
if(mg->a[u][v]==mg->noEdge) return 0; //删除的边不存在
mg->a[u][v]=mg->noEdge;
mg->e--;
return 1;
}
void dfs(mGraph mg,int i,int visited[]){
visited[i]=1;
cout<" ";
for(int j=0;jif(mg.a[i][j]!=0&&visited[j])
dfs(mg,j,visited);
}
}
void dfsGraph(mGraph mg,int visited[]){
int i;
for(int i=0;i0;
for(int i=0;iif(!visited[i])
dfs(mg,i,visited);
}
}
int bfsGraph(mGraph *mg,int visited[]){
int i,j;
queue<int> q;
for(int i=0;in;i++) visited[i]=0;
for(int i=0;in;i++){
if(!visited[i]){
visited[i]=1;
cout<" ";
q.push(i);
while(!q.empty()){
q.pop();
for(int j=0;jn;j++){
if(!visited[j]&&mg->a[i][j]!=0){
visited[j]=1;
cout<" ";
q.pop();
}
}
}
}
}
}
int main(){
mGraph mg;
int n,n1,u,v,w,a,b,visited[10010];
memset(visited,0,sizeof(visited));
cout<<"请输入顶点的个数："<cin>>n;
Init(&mg,n,0);
cout<<"请输入插入边的个数:"<cin>>n1;
cout<<"请输入插入边的起点(顶点计算从0开始)、终点和边权:"<for(int i=0;icin>>u>>v>>w;
Insert(&mg,u,v,w);
}
cout<<"邻接矩阵存储下，图的深度遍历访问过的结点：";
dfsGraph(mg,visited);
cout<cout<<"邻接矩阵存储下，图的宽度遍历访问过的结点：";
bfsGraph(&mg,visited);
cout<"pause");
return 0;
} 3.实现邻接表的初始化、撤销、边的搜索、插入、删除等操作
//以邻接矩阵为存储结构，实现图的深度、宽度、深度优先遍历
#includea[i]=NULL;
}
return 1;
}
}
//邻接表的撤销
int Destory(Lgraph *lg){
int i;
Enode *p,*q;
for(int i=0;in;i++){
p=lg->a[i];
q=p;
while(p){
p=p->nextArc;
free(q);
q=p;
}
}
free(lg->a); //释放一维指针数组a的存储空间
return 1;
}
//搜索边
int Exist(Lgraph *lg,int u,int v){
Enode *p;
if(u<0||v<0||u>=lg->n||v>lg->n||u==v) return 0;
p=lg->a[u];
while(p &&p->adjVex!=v){
p=p->nextArc;
}
if(!p) return 0;
else{
cout<<"该边的权值为"<w<<",";
return 1;
}
}
//插入边
int Insert(Lgraph *lg,int u,int v,int w){
Enode *p;
if(u<0||v<0||u>=lg->n||v>=lg->n||u==v) return 0;
if(Exist(lg,u,v)) return 0;
p=(Enode *) malloc(sizeof(Enode)); //为新生成的边分配存储空间
p->adjVex=v;
p->w=w;
p->nextArc=lg->a[u]; //插入结点在序列的开头
lg->a[u]=p;
lg->e++;
return 1;
}
//删除边
int Remove(Lgraph *lg,int u,int v){
if(u<0||v<0||u>=lg->n||v>=lg->n||u==v) return 0;
Enode *p,*q;
p=lg->a[u];
q=NULL;
while(p &&p->adjVex!=v){
q=p;
p=p->nextArc;
}
if(!p) return 0; //q是待删结点的前驱结点,p是待删结点
if(q) q->nextArc=p->nextArc;
else lg->a[u]=p->nextArc;
free(q);
lg->e--;
return 1;
}
int main(){
Lgraph lg;
int n,u,v,w;
bool flag1,flag2,flag3;
flag1=flag2=flag3=false;
cout<<"请输入顶点的个数:"<cin>>n;
init(&lg,n);
cout<<"请输入插入的边的两个顶点和边权:（0 0 0表示输入结束）"<while(cin>>u>>v>>w){
if(u==0 &&v==0 &&w==0) break;
Insert(&lg,u,v,w);
}
cout<<"请输入待查找的边的两个顶点:"<cin>>u>>v;
flag1=Exist(&lg,u,v);
if(flag1) cout<<"该边存在."<else cout<<"该边不存在."<cout<cout<<"请输入待删除的边的两个顶点:"<cin>>u>>v;
flag2=Remove(&lg,u,v);
if(flag2) cout<<"删除成功."<else cout<<"删除失败."<cout<<"撤销邻接表."<if(flag3) cout<<"撤销成功."<else cout<<"撤销失败."<"pause");
return 0;
} 4.以邻接表为存储结构，编写程序，实现图的深度和宽度遍历。
深度
//深度和宽度遍历图，邻接表存储
#include" "; //访问结点v
visited[v]=1;
for(w=g.a[v];w ;w=w->nextArc) //访问邻接点
{
if(!visited[w->adjVex]){
dfs(w->adjVex,visited,g);
}
}
}
//初始化
int init(Lgraph *lg,int nSize){
lg->n=nSize;
lg->e=0;
lg->a=(Enode **)malloc(nSize*sizeof(Enode *));
if(!lg->a) return 0;
for(int i=0;in;i++){
lg->a[i]=NULL;
}
return 1;
}
//插入边
int Insert(Lgraph *lg,int u,int v,int w){
if(u<0||v<0||u>lg->n-1||v>lg->n-1||u==v) return 0;
Enode *p;
p=(Enode *)malloc(sizeof(Enode));
p->adjVex=v;
p->w=w;
p->nextArc=lg->a[u];
lg->a[u]=p; //这里注意，开始写错了，查了好久
lg->e++;
return 1;
}
//全图深搜
void dfsGraph(Lgraph g){
int i;
int *visited=(int *)malloc(g.n*sizeof(int ));
for(int i=0;i0;
for(int i=0;iif(!visited[i]){
dfs(i,visited,g);
}
}
free(visited);
}
int main(){
Lgraph lg;
int n,u,v,w,visited[maxn],p;
memset(visited,0,sizeof(visited));
cout<<"请输入顶点的个数."<cin>>n;
init(&lg,n);
cout<<"请输入带插入边的两个端点和边权.(以0 0 0结尾)"<while(cin>>u>>v>>w){
if(u==0 &&v==0 &&w==0) break;
Insert(&lg,u,v,w);
}
cout<<"请输入搜索的起点."<cin>>u;
//单一顶点深搜
cout<<"单一顶点深搜:";
dfs(u,visited,lg);
cout<//全图深搜
cout<<"全图深搜:";
dfsGraph(lg);
cout<cout<<"深搜结束"<"pause");
return 0;
} 宽度：
//宽度遍历图，邻接表存储
#includen;i++)
lg->a[i]=NULL;
return 1;
}
int Insert(Lgraph *lg,int u,int v,int w){
if(u<0||v<0||u>lg->n-1||v>lg->n-1||u==v) return 0;
Enode *p;
p=(Enode *)malloc(sizeof(Enode));
p->adjVex=v;
p->w=w;
p->nextArc=lg->a[u];
lg->a[u]=p;
return 1;
}
int bfs(int v,int visited[],Lgraph g){
Enode *w;
queue<int > q; //调用STL库
visited[v]=1;
cout<" ";
q.push(v);
while(!q.empty()){
q.front(); //取队首元素
q.pop(); //队首元素出队
for(w=g.a[v];w;w=w->nextArc){
if(!visited[w->adjVex]){
visited[w->adjVex]=1;
cout<adjVex<<" ";
q.push(w->adjVex);
}
}
}
}
int bfsGraph(Lgraph g){
int i;
int *visited=(int *)malloc(g.n*sizeof(int));
for(int i=0;i0;
for(int i=0;iif(!visited[i]) bfs(i,visited,g);
}
free(visited);
}
int main(){
Lgraph lg;
int n,visited[maxn],u,v,w,v1;
memset(visited,0,sizeof(visited));
cout<<"请输入顶点的个数."<cin>>n;
init(&lg,n);
cout<<"请输入带插入边的两个端点和边权.(以0 0 0结尾)"<while(cin>>u>>v>>w){
if(u==0 &&v==0 &&w==0) break;
Insert(&lg,u,v,w);
}
cout<<"请输入宽度搜算的起点:"<cin>>v1;
cout<<"宽搜的结点：";
bfs(v1,visited,lg);
cout<cout<<"全图宽搜: ";
bfsGraph(lg);
cout<"宽搜结束。"<return 0;
} 5.编写程序，实现智能交通中的最佳路径选择问题。