图的建立与遍历实验报告.doc

西 安 邮 电 大 学 （计算机学院）数据结构课内实验报告实验名称： 图的建立与遍历 专业名称： 网络工程班 级： 网络1502 学生姓名： 李轩学号（8位）： 04152044指导教师： 王春梅实验日期： 2016年 12 月 13日一. 实验目的及实验环境1、理解并掌握图的逻辑结构和物理结构邻接矩阵、邻接表 2、掌握图的构造方法 3、掌握图的邻接矩阵、邻接表存储方式下基本操作的实现算法 4、掌握图的深度优先遍历和广度优先原理5.实验环境：Microsoft Visual C+ 6.0二. 实验内容以邻接表为存储结构，实现连通无向图的深度优先和广度优先遍历以指定的结点为起点，分别输出每种遍历下的结点访问序列：1、输入顶点数、边数、每个顶点的值以及每一条边的信息，构造一个无向图G，并用邻接矩阵存储改图。2、输入顶点数、边数、每个顶点的值以及每一条边的信息，构造一个无向图G，并用邻接表存储该图3、深度优先遍历第一步中构造的图G，输出得到的节点序列4、广度优先遍历第一步中构造的图G，输出得到的节点序列三方案设计深度优先算法：计算机程序的一种编制原理，就是在一个问题出现多种可以实现的方法和技术的时候，应该优先选择哪个更合适的，也是一种普遍的逻辑思想，此种思想在运算的过程中，用到计算机程序的一种递归的思想。 度优先搜索算法：又称广度优先搜索，是最简便的图的搜索算法之一，这一算法也是很多重要的图的算法的原型。Dijkstra单源最短路径算法和Prim 最小生成树算法都采用了和宽度优先搜索类似的思想。其别名又叫BFS，属于一种盲目搜寻法，目的是系统地展开并检查图中的所有节点，以找寻结果。换句话 说，它并不考虑结果的可能位址，彻底地搜索整张图，直到找到结果为止。以临接链表作为存储结构，结合其存储特点和上面两种算法思想，给出两种遍历步骤： （1）既然图中没有确定的开始顶点，那么可从图中任一顶点出发，不妨按编号的顺序，先从编号小的顶点开始。 （2）要遍历到图中所有顶点，只需多次调用 从某一顶点出发遍历图的算法。所以，下面只考虑从某一顶点出发遍历图的问题。 （3）为了在遍历过程中便于区分顶点是否已经被访问，设置一个访问标志数组 visitedn，n为图中顶点的个数，其初值为0，当被访问过后，其值被置为1。 （4）这就是遍历次序的问题，图的遍历通常有深度优先遍历和广度优 先遍历两种方式，这两种遍历次序对无向图和有向图都适用。1、 深度优先遍历 从图中某顶点v出发进行深度优先遍历的基本思想是： （1）访问顶点v； （2）从v的未被访问的邻接点中选取一个顶点w，从w出发进行深度优先遍历； （3）重复上述两步，直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到。 2、广度优先遍历 从图中某顶点v出发进行广度优先遍历的基本思想是： （1）访问顶点v； （2）依次访问v的各个未被访问的邻接点v1，v2，vk； （3）分别从v1，v2，vk出发依次访问它们未被访问的邻接点， 并使“先被访问顶点的邻接点”先于“后被访问顶点的邻接点”被访问，直至图中所有与顶点v有路径的顶点都被访问到。广度优先遍历图是以顶点v为起始点，由 近至远，依次访问和v有路径相通而且路径长度为1，2，的顶点。为了使“先被访问顶点的邻接点”先于“后被访问顶点的邻接点”被访问，需设置队列存储 访问的顶点。主要代码：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);四 测试数据及运行结果五总结（1）通过这次实验，使我基本上掌握了图的存储和遍历，让我弄清楚了如何用邻接矩阵和邻接链表对图进行存储 （2）深度优先遍历和广度优先遍历都有着各自的优点，通过程序逐步调试，可以慢慢的理解这两种遍历方法的内涵和巧妙之处。 （3）)实验过程中，总体来说还算顺畅，但在编写过程中，要养成良好的编程习惯，以免出错后浪费大量的时间在查错上。（4）图的存储结构相比表和树都要复杂，其操作过程也较难进行掌握。仅仅是创建图的存储结构便分为矩阵、临接链表、十字链表等，对于每一种存储结构又分为有向与无向之分。然而，深度优先和