数据结构实验报告(图).doc

实验报告课程：数据结构（c语言） 实验名称：图的建立、基本操作以及遍历系别：数字媒体技术 实验日期： 12月13号 12月20号专业班级：媒体161 组别：无 姓名： 学号：实验报告内容验证性实验一、 预习准备：实验目的：1、熟练掌握图的结构特性，熟悉图的各种存储结构的特点及适用范围；2、熟练掌握几种常见图的遍历方法及遍历算法；实验环境：Widows操作系统、VC6.0实验原理：1. 定义： 基本定义和术语 图(Graph)图G是由两个集合V(G)和E(G)组成的,记为G=(V,E)，其中：V(G)是顶点(Vertex)的非空有限集E(G)是边(Edge)的有限集合，边是顶点的无序对(即：无方向的，（v0,v2）)或有序对（即：有方向的,）。邻接矩阵表示顶点间相联关系的矩阵设G=(V,E) 是有n1 个顶点的图，G 的邻接矩阵A 是具有以下性质的n 阶方阵 特点：无向图的邻接矩阵对称，可压缩存储；有n个顶点的无向图需存储空间为n(n+1)/2有向图邻接矩阵不一定对称；有n个顶点的有向图需存储空间为n无向图中顶点Vi的度TD(Vi)是邻接矩阵A中第i行元素之和有向图中，顶点Vi的出度是A中第i行元素之和顶点Vi的入度是A中第i列元素之和邻接表实现：为图中每个顶点建立一个单链表，第i个单链表中的结点表示依附于顶点Vi的边（有向图中指以Vi为尾的弧）特点:无向图中顶点Vi的度为第i个单链表中的结点数有向图中顶点Vi的出度为第i个单链表中的结点个数顶点Vi的入度为整个单链表中邻接点域值是i的结点个数逆邻接表：有向图中对每个结点建立以Vi为头的弧的单链表。图的遍历从图中某个顶点出发访遍图中其余顶点，并且使图中的每个顶点仅被访问一次过程.。遍历图的过程实质上是通过边或弧对每个顶点查找其邻接点的过程，其耗费的时间取决于所采用的存储结构。图的遍历有两条路径：深度优先搜索和广度优先搜索。当用邻接矩阵作图的存储结构时，查找每个顶点的邻接点所需要时间为O（n2），n为图中顶点数；而当以邻接表作图的存储结构时，找邻接点所需时间为O（e），e为无向图中边的数或有向图中弧的数。实验内容和要求：选用任一种图的存储结构，建立如下图所示的带权有向图：4050C 10DB3020AE 要求：1、建立边的条数为零的图； 2、依次将图的边以及相应的权值插入，建立如上图所示的图，并将结点集合和权值集合输出； 3、对所建立的图进行深度优先搜索或广度优先搜索，输出图的遍历序列；算法思想： 首先，选定所使用的图的存储结构（邻接矩阵存储或邻接表存储），建立图的结构体定义。根据所选用的结构建立边条数为零的图，依次插入图的结点和图的各有向边以及权值weight；再次，将图的结点集合以及权值集合输出，以验证所建立图的正确性；最后，调用图的遍历函数，实现图的深度优先遍历或广度优先遍历，并输出遍历序列。二、 实验过程： 程序流程图：实验中的关键语句：void DepthFirstSearch(AdjList *adjlist) int i; int *visited; visited=(int*)malloc(sizeof(int)*adjlist-vexnum); for(i=0;ivexnum;i+) visitedi = 0; printf(n深度优先搜索:n); for(i=0;ivexnum;i+) if(visitedi = 1) continue; VisitNext(adjlist,i,visited); printf(n); void BreadthFirstSearch(AdjList *adjlist) ArcNode *temp = NULL; int nth; VexQueue *vexqueue = NULL; int i; int *visited = NULL; visited=(int*)malloc(sizeof(int)*adjlist-vexnum); for(i=0;ivexnum;i+) visitedi = 0; printf(n广度优先搜索:n); for(i=0;ivexnum;i+) if(visitedi = 1) continue; vexqueue = CreateQueue(); Push(vexqueue,i); while(!IsEmpty(vexqueue) Pop(vexqueue,&nth); if(visitednth = 1) continue; visit(adjlist,nth,&visited); temp=adjlist-vertexnth.head; while(temp) Push(vexqueue,temp-adjvex-1); temp = temp-next; printf(nn); 编写及调试程序中遇到的问题及解决方法:（1）没有注意到可以验证多次问题。解决：用循环队列（2）程序没错但不能运行。解决：开始时需要初始化栈和队列三、 实验总结： 1. 实验结果及分析：用邻接矩阵法储存图，能编写深度优先搜索遍历，广度优先搜索遍历 的算法等。在编写完成调试的过程中，我发现了许多错误，及时对算法进行了优化修改，并掌握的调试，分析错误的一些小技巧。 2. 实验总结：通过本次实验我对图的基本操作有了更深的了解，基本上掌握了图的深度优先遍历和广度优先遍历。 同时，通过自己数次的调试、修改也搞懂了许多以前比较模糊的知识点，比如这次的界面是复制过来的，其中很多语句经过同学的讲解都理解了。 3. 思考题：1、采用邻接表存储的图的深度优先遍历算法类似于二叉树的哪种遍历？