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文档简介
1、第七章 图P134 用邻接矩阵表示法表示图,除了存储用于表示顶点间相邻关系的邻接矩阵外,通常还需要用一个顺序表来存储顶点信息。其形式说明如下:# define n 6 /*图的顶点数*/# define e 8 /*图的边(弧)数*/typedef char vextype; /*顶点的数据类型*/typedef float adjtype;
2、0; /*权值类型*/typedef structvextype vexsn;adjtype arcsnn;graph; P135 建立一个无向网络的算法。CREATGRAPH(ga) /*建立无向网络*/Graph * ga;int i,j,k;float w;for(i0;i<n;i+ )ga ->vexsigetchar(); /*读入顶点信息,建立顶点表*/for(i0;i<n;i+ ) for(j0
3、;j<n;j+)ga ->arcsij0; /*邻接矩阵初始化*/for(k0;k<e;k+) /*读入e条边*/(scanf("ddf",&I,&j,&w); /*读入边(vi,vj)上的权w */ga ->arcsijw;ga - >arcsjiw;
4、160; /*CREATGRAPH*/P136 邻接表的形式说明及其建立算法:typedef struct nodeint adjvex; /*邻接点域*/struct node * next; /*
5、链域*/edgenode; /*边表结点*/typedef structvextype vertex; /*顶点信息*/edgenode link; /*边表头指针*/vexnode; /*顶点表结点*/vexnode gan;CREATADJLIST(ga)
6、 /*建立无向图的邻接表*/Vexnode ga ;int i,j,k;edgenode * s;for(i=o;i<n;i+ /*读入顶点信息*/(gai.vertexgetchar();gai.1inkNULL; /*边表头指针初始化*/for(k0;k<e;k+ /*建立边表*/scanf("dd",&i,&j);
7、 /*读入边(vi , vj)的顶点对序号*/smalloc(sizeof(edgenode); /*生成邻接点序号为j的表结点*s */s-> adjvexj;s- - >next:gai.Link;gai.1inks; /*将*s插入顶点vi的边表头部*/smalloc(size0f(edgende); /*生成邻接点序号为i的边表结点*s */s ->adjvexi;s ->nextgaj.1ink;gaj.1inks; &
8、#160; /*将*s插入顶点vj的边表头部*/ /* CREATADJLIST */P139 分别以邻接矩阵和邻接表作为图的存储结构给出具体算法,算法中g、g1和visited为全程量,visited的各分量初始值均为FALSE。int visitedn /*定义布尔向量visitd为全程量*/Graph g;
9、60; /*图g为全程量*/DFS(i) /*从Vi+1出发深度优先搜索图g,g用邻接矩阵表示*/int i; int j;printf("node:cn" , g.vexsi); /*访问出发点vi+1 */VisitediTRUE; /*标记vi+l已访问过*/for (j0;j<n;j+)
10、 /*依次搜索vi+1的邻接点*/ if(g.arcsij1) (! visitedj) DFS(j); /*若Vi+l的邻接点vj+l未曾访问过,则从vj+l出发进行深度优先搜索*/ /*DFS*/vexnode gln /*邻接表全程量*/ DFSL(i)
11、 /*从vi+l出发深度优先搜索图g1,g1用邻接表表示*/int i; int j;edgenode * p;printf("node:Cn" ,g1i.vertex);vistitediTRUE;pg1i.1ink; /*取vi+1的边表头指针*/while(p !NULL) /*依次搜索vi+l的邻接点*/ if(! Vistitedp ->adjvex) DFSL(p - >a
12、djvex); /*从vi+1的未曾访问过的邻接点出发进行深度优先搜索*/ pp - >next; /*找vi+l的下一个邻接点*/ /* DFSL */P142 以邻接矩阵和邻接表作为图的存储结构,分别给出宽度优先搜索算法。BFS(k) /从vk+l出发宽度优先搜索图g,g用邻接矩阵表示,visited为访问标志向量*/int k; int i,j;SETNULL(Q); &
13、#160; /*置空队Q */printf("cn",g.vexsk); /*访问出发点vk+l*x/visitedkTRUE; /*标记vk+l已访问过*/ENQUEUE(Q,K); /*已访问过的顶点(序号)入队列*/While(!EMPTY(Q) /*队非空时执行*/iDEQUEUE(Q);
14、160; /*队头元素序号出队列*/ for(j0;j<n;j+) if(g.arcsij1)(! visitedj) printf("cn" , g.vexsj); /*访问vi+l的未曾访问的邻接点vj+l */
15、; visitedjTRUE; ENQUEUE(Q,j); /*访问过的顶点入队*/ /* BFS */BFSL(k) /*从vk+l出发宽度优先搜索图g1,g1用邻接表表示*/int k int i;edgenode * p;SETNULL(Q);printf
16、("cn" , g1k.vertex);visitedkTRUE;ENQUEUE(Q,k);while(! EMPTY(Q); iDEQUEUE(Q); pg1i.1ink /*取vi+l的边表头指针*/ while(p !NULL) /*依次搜索vi+l的邻接点*/ if( ! visitedp - >adjvex)
17、; /*访问vi+l的未访问的邻接点*/ printf"cn" , g1p - >adjvex.vertex; visitedp - >adjvexTRUE; ENQUEUE(Q,p - >adjvex); /*访问过的顶点入队*/
18、60; pp - >next; /*找vi+l的下一个邻接点*/ /*BFSL*/P148 在对算法Prim求精之前,先确定有关的存储结构如下:typdef structInt fromvex,endvex; /*边的起点和终点*/float length;
19、60; /*边的权值*/ edge;float distnn; /*连通网络的带权邻接矩阵*/edgeTn-1; /*生成树*/P149 抽象语句(1)可求精为:for(j=1;j<n;j+) /*对n-1个蓝点构造候选紫边集*/Tj-1.fromvex1; /*紫边的起点为红点*/Tj-1.endvexj+1; &
20、#160; /*紫边的终点为蓝点*/Tj-1.1engthdist0j; /*紫边长度*/P149 抽象语句(3)所求的第k条最短紫边可求精为:minmax; /*znax大于任何边上的权值*/for (jk;j<n-1;j+) /*扫描当前候选紫边集Tk到Tn-2,找最短紫边*/if(Tj.1ength<min)minTj.1ength;mj; /*记录当前最短紫边的
21、位置*/P149 抽象语句(4)的求精:eTm;TmTk;Tke, /* Tk和Tm交换*/vTkl.Endvex; /* v是刚被涂红色的顶点*/P149 抽象语句(5)可求精为:for(jk+1;j<n-1;j+) /*调整候选紫边集Tk+1到Tn-2*/ddistv-1Tj.endvex-1; /*新紫边的长度*/if(d<Tj.1ength) /*新紫边的长度小
22、于原最短紫边*/ Tj.1engthd; Tj.fromvexv; /*新紫边取代原最短紫边*/ P150 完整的算法:PRIM() /*从第一个顶点出发构造连通网络dist的最小生成树,结果放在T中*/int j , k , m , v , min , maxl0000;float d;edge e;for(j=1;j<n;j+) /*构
23、造初始候选紫边集*/Tj-1.formvex1; /*顶点1是第一个加入树中的红点*/ Tj-1.endvexj+1; Tj-1.lengthdistoj;for(k0;k<n-1;k+) /*求第k条边*/minmax;for(jk;j<n-1;j+) /*在候选紫边集中找最短紫边*/ if(Tj.1ength<m
24、in) minTj.1ength; mj; /*Tm是当前最短紫边*/ eTm;TmTk;Tke; /*Tk和Tm交换后,Tk是第k条红色树边*/ vTk.endvex ; /*
25、 v是新红点*/ for(jk+1;j<n-1;j+) /*调整候选紫边集*/ ddistv-1Tj.endvex-1; if(d<Tj.1ength); Tj.1engthd; Tj.fromvexv;
26、 /* PRIM */P151 Kruskl算法的粗略描述:T(V,);While(T中所含边数<n-1)从E中选取当前最短边(u,v);从E中删去边(u,v);if(u,v)并入T之后不产生回路,将边(u,v)并入T中;P153 迪杰斯特拉算法实现。算法描述如下:#define max 32767
27、 /*max代表一个很大的数*/void dijkstra (float costn,int v)/*求源点v到其余顶点的最短路径及其长度*/ v1=v-1;for (i=0;i<n;i+) disti=costv1i; /*初始化dist*/ if (disti<max) prei=v;
28、0; else prei=0; prev1=0;for (i=0;i<n;i+) si=0; /*s数组初始化为空*/sv1=1; /*将源点v归入s集合*/for (i=0;i<n;i+)
29、; min=max; for (j=0;j<n;j+) if (!sj && (distj<min) min=distj; k=j;
30、0; /*选择dist值最小的顶点k+1*/ sk=1; /*将顶点k+1归入s集合中*/ for (j=0;j<n;j+)
31、0; if (!sj&&(distj>distk+costkj) distj=distk+costkj; /*修改 V-S集合中各顶点的dist值*/ prej=k+1; /*k+
32、1顶点是j+1顶点的前驱*/ /*所有顶点均已加入到S集合中*/for (j=0;j<n;j+) /*打印结果*/ printf("%fn%d",distj,j+1;);
33、 p=prej; while (p!=0) printf("%d",p); p=prep-1; P155 弗洛伊德算法可以描述为:A(0)ij=costij;
34、 /cost为图的邻接矩阵A(k)ij=minA(k-1) ij,A(k-1) ik+A(k-1) kj其中 k=1,2,.,nP155 弗洛伊德算法实现。算法描述如下:int pathnn; /*路径矩阵*/void floyd (float An,costn) for (i=0;i<n;i+)
35、60; /*设置A和path的初值*/ for (j=0;j<n;j+) if (costij<max) pathij=j;
36、60; else pathij=0; Aij=costij; for (k=0;
37、k<n;k+) /*做n次迭代,每次均试图将顶点k扩充到当前求得的从i到j的最短路径上*/ for (i=0;i<n;i+) for (j=0;j<n;j+) if (Aij>(Aik+Akj) /*修改长度和路径*/
38、; Aij=Aik+Akj; pathij=pathik; for (i=0;i<n;i+) /*输出所有顶点对i,j之间的最短路径长度及路径*/ for (j=0;j<n;j+) printf ("%f",Aij); /*输出最短路径的长度*/ next=pathij; &
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