图子系统
图子系统
1.实验目的
（1）掌握图邻接矩阵的存储方法。
（2）掌握图深度优先遍历的基本思想。
（3）掌握图广度优先遍历的基本思想。
2.实验内容
（1）编写按键盘输入的数据建立图的邻接矩阵存储。
（2）编写图的深度优先遍历函数。
（3）编写图的广度优先遍历函数。
（4）设计一个选择式菜单如下：
图 子 系 统
**************************************************
* 1---------更新邻接矩阵 *
* 2---------深度优先遍历 *
* 3---------广度优先遍历 *
* 0---------退 出 *
**************************************************
请选择菜单号(0---3):
附C源程序如下：
1 #include <stdio.h> 2 #define GRAPHMAX 10 3 #define Queuesize 30 4 5 typedef struct 6 { char vexs[GRAPHMAX]; 7 int edges[GRAPHMAX][GRAPHMAX]; 8 int n,e; 9 }MGraph; 10 11 int visited[10]; 12 13 void CreateMGraph(MGraph *G); 14 15 void DFSTraverseM(MGraph *G); 16 void DFSM(MGraph *G,int i); 17 18 void BFSTraverseM(MGraph *G); 19 void BFSM(MGraph *G,int k); 20 21 typedef struct 22 { int front; 23 int rear; 24 int count; 25 int data[Queuesize]; 26 }CirQueue; 27 28 void InitQueue(CirQueue *Q) 29 { Q->front=Q->rear=0; 30 Q->count=0; 31 } 32 33 int QueueEmpty(CirQueue *Q) 34 { 35 return Q->count==0; 36 } 37 38 int QueueFull(CirQueue *Q) 39 { 40 return Q->count==Queuesize; 41 } 42 43 void EnQueue(CirQueue *Q,int x) 44 { 45 if(QueueFull(Q)) 46 printf("Error! Queue overflow."); 47 else 48 { Q->count++; 49 Q->data[Q->rear]=x; 50 Q->rear=(Q->rear+1)%Queuesize; 51 } 52 } 53 54 int DeQueue(CirQueue *Q) 55 { int temp; 56 if (QueueEmpty(Q)) 57 { printf("Error! Queue underflow."); 58 return NULL; 59 } 60 else 61 { temp=Q->data[Q->front]; 62 Q->count--; 63 Q->front=(Q->front+1)%Queuesize; 64 return temp; 65 } 66 } 67 68 void main() 69 { MGraph *G,a; //定义a 为一个MGraph 类型结构变量，则 a 的存储单元就确定下来 70 char ch1; 71 int ch2; 72 G=&a; 73 74 printf("\n\t\t 建立一个图的邻接矩阵存储结构:\n"); 75 CreateMGraph(G); 76 77 78 getchar(); 79 ch1='y'; 80 while (ch1=='y'|| ch1=='Y') 81 { 82 printf("\n"); 83 printf("\n\t\t 图 子 系 统 "); 84 printf("\n\t\t**************************************************"); 85 printf("\n\t\t* 1---------更新邻接矩阵 *"); 86 printf("\n\t\t* 2---------深度优先遍历 *"); 87 printf("\n\t\t* 3---------广度优先遍历 *"); 88 printf("\n\t\t* 0---------退 出 *"); 89 printf("\n\t\t**************************************************"); 90 printf("\n\t\t 请选择菜单号(0---3): "); 91 scanf("%d",&ch2); 92 getchar(); 93 switch(ch2) 94 { case 1: 95 CreateMGraph(G); 96 printf("\n\t\t 图的邻接矩阵存储结构建立完毕."); 97 break; 98 case 2: 99 DFSTraverseM(G); 100 break; 101 case 3: 102 BFSTraverseM(G); 103 break; 104 case 0: 105 ch1='n'; 106 break; 107 default: 108 printf("\n\t\t 输入错误！请重新输入 "); 109 } 110 } 111 } 112 113 114 void CreateMGraph(MGraph *G) //建立图的邻接矩阵存储 115 { int i,j,k; 116 char ch1,ch2; 117 118 printf("\n\t\t 请输入顶点数,边数并按回车(格式如：3,4):"); 119 scanf("%d,%d",&(G->n),&(G->e)); //输入顶点数，边数 120 121 for (i=0; i<G->n; i++) //输入各顶点符号 122 { 123 getchar(); 124 printf("\n\t\t 请输入第 %d 个顶点并按回车: ",i+1); 125 scanf("%c", &(G->vexs[i])); 126 } 127 128 for(i=0; i<G->n; i++) 129 for(j=0; j<G->n; j++) 130 G->edges[i][j]=0; 131 132 for(k=0; k<G->e; k++) 133 { getchar(); 134 printf("\n\t\t 请输入第 %d 条边的顶点符号(格式为：顶点符号,顶点符号):",k+1); 135 scanf("%c,%c",&ch1,&ch2); 136 for(i=0;ch1!=G->vexs[i];i++); 137 for(j=0;ch2!=G->vexs[j];j++); 138 G->edges[i][j]=1; 139 } 140 141 printf("\n\t\t 已建立一个图的邻接矩阵存储结构!现输出此邻接矩阵如下：\n"); 142 for(i=0; i<G->n; i++) //输出此邻接矩阵 143 { printf("\n\t\t"); 144 for(j=0; j<G->n; j++) 145 printf("%5d",G->edges[i][j]); 146 } 147 148 } 149 150 void DFSTraverseM(MGraph *G) //深度优先遍历 151 { int i; 152 for(i=0; i<G->n; i++) 153 visited[i]=0; 154 155 for(i=0; i<G->n; i++) 156 if(!visited[i]) 157 DFSM(G,i); 158 } 159 160 void DFSM(MGraph *G,int i) 161 { int j; 162 printf("\n\t\t 深度优先遍历序列：%c\n", G->vexs[i]); 163 visited[i]=1; 164 for(j=0; j<G->n; j++) 165 if( G->edges[i][j]==1 && !visited[j]) 166 DFSM(G,j); // 递归调用DFSM()，直到没有未被访问的相邻顶点，则访问后返回到上一层 167 } 168 169 void BFSTraverseM(MGraph *G) 170 { int i; 171 for(i=0; i<G->n; i++) 172 visited[i]=0; 173 174 for(i=0; i<G->n; i++) 175 if(!visited[i]) 176 BFSM(G,i); 177 } 178 179 void BFSM(MGraph *G, int k) 180 { int i,j; 181 CirQueue Q; //定义 Q 为一个循环队列结构变量 182 183 InitQueue(&Q); 184 185 printf("\n\t\t 广度优先遍历序列： %c\n", G->vexs[k]); //访问此顶点 186 visited[k]=1; // 将该顶点的访问标志置为已访问 187 EnQueue(&Q,k); // 将该顶点的序号进对 188 189 while( !QueueEmpty(&Q) ) 190 { i=DeQueue(&Q); //已访问顶点的序号从对首出对 191 for(j=0; j<G->n; j++) 192 if( G->edges[i][j]==1 && !visited[j] ) //如果 j 是 i 的邻接点并且 j 未被访问过 193 { printf("\n\t\t 广度优先遍历序列： %c\n", G->vexs[j]); 194 visited[j]=1; 195 EnQueue(&Q,j); // j 被访问后进对尾 196 } 197 } 198 }
