idk why these stuffs get stashed for so long and I didn't ever commit them
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132
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132
OrigFiles/6-图/6-3-2-ALGTraverseApp/ALGTraverseApp.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,132 @@
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||||
//#include<string>
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include "ALGraph.h"
|
||||
#include "LinkQueue.h"
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||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
void DispMenu()图的连通信息
|
||||
{
|
||||
cout<<"\n请选择你要的操作"<<endl;
|
||||
cout<<" 1. 建立无向图"<<endl;
|
||||
cout<<" 2. 图的连通信息"<<endl;
|
||||
cout<<" 3. 求顶点v最远点"<<endl;
|
||||
cout<<" 4. 显示图"<<endl;
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||||
cout<<" 0. 退出"<<endl;
|
||||
}
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||||
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||||
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||||
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||||
//算法6.16
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template<class DT>
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||||
void DFS3(ALGraph<DT> G,int v) // 连接表存储的图的深度优先遍历
|
||||
{
|
||||
int w;
|
||||
ArcNode* p;
|
||||
visited[v]=true; // 做访问标志
|
||||
cout<<G.vertices[v].data; // 输出顶点
|
||||
p=G.vertices[v].firstarc; // 找第一未访问邻接点
|
||||
while(p) // 顶点非空
|
||||
{
|
||||
w=p->adjvex; // 未被访问过
|
||||
if(!visited[w])
|
||||
DFS3(G,w); // DFS遍历
|
||||
p=p->nextarc; // 新启点，DFS遍历
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
template<class DT>
|
||||
void ConnectVex(ALGraph<DT> G) // 图的连通信息
|
||||
{
|
||||
int k,num=0; // num连通分量计数
|
||||
for(k=0;k<G.vexnum;k++) // 访问标志初始化
|
||||
visited[k]=false;
|
||||
for(k=0;k<G.vexnum;k++) // 连通图遍历调用次数为连通分量数
|
||||
if(!visited[k])
|
||||
{
|
||||
num++;
|
||||
cout<<"\n第"<<num<<"个连通分量序列为：";
|
||||
DFS3(G,k);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
// 算法6.17 求距离最远顶点
|
||||
template<class DT>
|
||||
int Maxdist( ALGraph<DT> G, int v)
|
||||
{
|
||||
int i,w;
|
||||
ArcNode *p;
|
||||
LinkQueue<int> Q; // 创建一个队列
|
||||
InitQueue(Q);
|
||||
for(i=0;i<G.vexnum;i++) // 访问标志初始化
|
||||
visited[i]=false;
|
||||
EnQueue(Q,v); // v入队
|
||||
visited[v]=true; // 做访问标志
|
||||
while(!QueueEmpty(Q)) // 队不空
|
||||
{
|
||||
DeQueue(Q,v); // 出队
|
||||
p=G.vertices[v].firstarc; // 遍历 v 的邻接点
|
||||
while(p)
|
||||
{
|
||||
w=p->adjvex;
|
||||
if(!visited[w]) // 未被访问
|
||||
{
|
||||
visited[w]=true; // 做访问标志
|
||||
EnQueue(Q,w); // 入队
|
||||
}
|
||||
p=p->nextarc; // 下一个邻接点
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return v;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
bool visited[MAX_VEXNUM]={false};
|
||||
|
||||
void main()
|
||||
{
|
||||
char u,v;
|
||||
int k;
|
||||
ALGraph<char> G;
|
||||
int choice;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
DispMenu();
|
||||
cin>>choice;
|
||||
switch(choice)
|
||||
{
|
||||
case 1: // 创建无向图
|
||||
CreateUDG(G);
|
||||
cout<<endl;
|
||||
cout<<"创建的图为："<<endl;
|
||||
DispG(G);
|
||||
break;
|
||||
case 2: // 图的连通信息
|
||||
ConnectVex(G);
|
||||
cout<<endl;
|
||||
break;
|
||||
case 3: // 求距离最远顶点
|
||||
cout<<"\n输入顶点信息v:"<<endl;
|
||||
cin>>v;
|
||||
k=LocateVex(G,v);
|
||||
if(k==-1)
|
||||
cout<<"\n顶点"<<v<<"不存在！"<<endl;
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
k=Maxdist(G, k);
|
||||
GetVex(G,k,u);
|
||||
cout<<"离"<<v<<"的最远点为"<<u<<endl;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case 4: // 显示图
|
||||
DispG(G);
|
||||
cout<<endl;
|
||||
break;
|
||||
case 0:
|
||||
cout<<"\n结束运行，Bye-Bye!"<<endl;
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
cout<<"\n无效选择，请重选!"<<endl;
|
||||
}
|
||||
}while(choice!=0);
|
||||
}
|
||||
405
OrigFiles/6-图/6-3-2-ALGTraverseApp/ALGraph.h
Normal file
405
OrigFiles/6-图/6-3-2-ALGTraverseApp/ALGraph.h
Normal file
@@ -0,0 +1,405 @@
|
||||
/*----------------------图的邻接表示存储------------------------*/
|
||||
//无向图
|
||||
|
||||
#define MAX_VEXNUM 20 // 最大顶点数
|
||||
|
||||
struct ArcNode{
|
||||
int adjvex; // 该弧所指向的顶点的位置
|
||||
ArcNode *nextarc; // 指向下一条弧的指针
|
||||
};
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
struct VNode{
|
||||
DT data; // 顶点信息
|
||||
ArcNode *firstarc; // 指向第一条依附该顶点的指针
|
||||
};
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
struct ALGraph{
|
||||
VNode<DT> vertices[MAX_VEXNUM]; //顶点集
|
||||
int vexnum;//顶点数
|
||||
int arcnum;//边数
|
||||
};
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
void DispG(ALGraph<DT> G)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
ArcNode *p;
|
||||
cout<<G.vexnum<<"个顶点:"<<endl; //输出顶点
|
||||
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
|
||||
{
|
||||
cout<<G.vertices[i].data<<" ";
|
||||
}
|
||||
cout<<endl;
|
||||
cout<<G.arcnum<<"条弧（边）:"<<endl;
|
||||
for(i = 0;i<G.vexnum;i++)
|
||||
{
|
||||
p = G.vertices[i].firstarc;
|
||||
while(p)
|
||||
{
|
||||
if(i<p->adjvex) //避免了无向的时候一条边被输出两次
|
||||
{
|
||||
cout<<"("<<G.vertices[i].data<<","
|
||||
<<G.vertices[p->adjvex].data<<")"<<'\t';
|
||||
}
|
||||
p = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
cout<<endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//算法6.4 顶点定位
|
||||
template <class DT>
|
||||
int LocateVex(ALGraph<DT> G, DT v)
|
||||
{
|
||||
for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
|
||||
{
|
||||
if(G.vertices[i].data == v)
|
||||
{
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//算法6.5 创建无向图
|
||||
template <class DT>
|
||||
void CreateUDG(ALGraph<DT> &G)
|
||||
{
|
||||
int i,j,k;
|
||||
DT v1,v2;
|
||||
ArcNode *p;
|
||||
cout<<"请输入无向图的顶点数 "; // 1. 输入顶点数、边数
|
||||
cin>>G.vexnum ;
|
||||
cout<<"请输入无向图的边数 ";
|
||||
cin>>G.arcnum ;
|
||||
cout<<"请输入"<<G.vexnum<<"个顶点的值"<<endl; // 2. 输入顶点值
|
||||
for(i = 0;i<G.vexnum;i++) // 初始化顶点结点
|
||||
{
|
||||
cin>>G.vertices[i].data;
|
||||
G.vertices[i].firstarc = NULL;
|
||||
}
|
||||
for(k=0;k<G.arcnum;k++) //构造表结点链表
|
||||
{
|
||||
cout<<"请输入边的两个顶点值: "<<endl;
|
||||
cin>>v1>>v2;
|
||||
i = LocateVex(G,v1);
|
||||
j = LocateVex(G,v2);
|
||||
if(i<0 || j<0 || i==j)
|
||||
{
|
||||
cout<<"顶点信息错，重新输入！"<<endl;
|
||||
k--;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
p = new ArcNode; // 创建一个新的边
|
||||
p->adjvex = j;
|
||||
p->nextarc = G.vertices[i].firstarc; // 在v1链表表头插入新边结点
|
||||
G.vertices[i].firstarc = p;
|
||||
p = new ArcNode; // 创建一个新的边
|
||||
p->adjvex = i;
|
||||
p->nextarc = G.vertices[j].firstarc; // 在v2链表表头插入新边结点
|
||||
G.vertices[j].firstarc = p;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
void DestroyGraph(ALGraph<DT> G) // 销毁边结点
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
ArcNode *p,*q;
|
||||
for(i = 0;i<G.vexnum;i++) // 从顶点序号为0的顶点开始依次释放掉相应的邻接表
|
||||
{
|
||||
p = G.vertices[i].firstarc;
|
||||
while(p)
|
||||
{
|
||||
q = p->nextarc;
|
||||
delete p; // 删除边结点
|
||||
p = q;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
G.arcnum = 0;
|
||||
G.vexnum = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
bool GetVex(ALGraph<DT> G, int k,DT &v) // 获取第 k 个顶点的值
|
||||
{
|
||||
if(k<0||k>=G.vexnum) // 顶点不存在，返回false
|
||||
return false;
|
||||
v=G.vertices[k].data; // 顶点存在，获取第 k 个顶点的值
|
||||
return true; // 返回true
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
bool PutVex(ALGraph<DT> &G, DT &u,DT v) // 修改顶点 u 的值
|
||||
{
|
||||
int k = LocateVex(G,u);
|
||||
if(k<0) // 顶点 u 不存在
|
||||
return false;
|
||||
G.vertices[k].data = v; // 重置顶点u的值
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
int FirstAdjVex(ALGraph<DT> G, int u) // 求顶点 u 的第一个邻接点
|
||||
{
|
||||
ArcNode * p;
|
||||
if(u<0 || u>=G.vexnum) // 顶点 u 不存在
|
||||
return -1;
|
||||
p = G.vertices[u].firstarc; // 顶点u存在，有邻接点，p 为第一个邻接点位序
|
||||
if(p)
|
||||
{
|
||||
return p->adjvex;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
int NextAdjVex(ALGraph<DT> G, int u,int w) // 求顶点 u 相对于 w 的下一个邻接点
|
||||
{
|
||||
ArcNode *p;
|
||||
if(u<0 || u>=G.vexnum || w<0
|
||||
|| w>=G.vexnum ) // 参数不合理
|
||||
return -1;
|
||||
p = G.vertices[u].firstarc; // 从 u 的边链表出发
|
||||
while( p && (p->adjvex!=w)) // 找 w 边结点
|
||||
{
|
||||
p = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
if(!p||!p->nextarc) // 没找到 w 或 w 是最后一个顶点
|
||||
return -1;
|
||||
else // 否则，返回下一个邻接点位序
|
||||
{
|
||||
return p->nextarc->adjvex;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
bool InsertVex(ALGraph<DT> &G, DT v) // 增加顶点
|
||||
{
|
||||
int j;
|
||||
char ans;
|
||||
DT w;
|
||||
if(G.vexnum > MAX_VEXNUM) // 顶点数为最多顶点数，不能增加新顶点
|
||||
{
|
||||
cout<<"无存储空间，不能插入!"<<endl;
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
G.vertices[G.vexnum].data = v; // 在顶点信息表中新增顶点
|
||||
G.vertices[G.vexnum].firstarc = NULL;
|
||||
G.vexnum++; // 顶点数增1
|
||||
cout<<"创建边吗（Y/N)?"<<endl; // 创建顶点相关的边
|
||||
cin>>ans;
|
||||
while(ans=='Y'|| ans=='y')
|
||||
{
|
||||
cout<<"输入另一个顶点值:"<<endl; // 输入边另一相邻顶点
|
||||
cin>>w;
|
||||
j=LocateVex(G,w);
|
||||
if(j>=0) // 顶点存在，增加边
|
||||
InsertArc(G,v,w);
|
||||
else
|
||||
cout<<w<<"\n顶点不存在！";
|
||||
cout<<"继续创建边吗（Y/N)?"<<endl;
|
||||
cin>>ans;
|
||||
};
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
bool InsertArc(ALGraph<DT> &G, DT v,DT w) // 增加边(v,w)
|
||||
{
|
||||
ArcNode *p;
|
||||
int i,j;
|
||||
i = LocateVex(G,v);
|
||||
j = LocateVex(G,w);
|
||||
if(i<0||j<0 || i==j) // 顶点不存在或两端点相同,不能插入
|
||||
{
|
||||
cout<<"\n顶点不存在或两顶点相同，不能插入！"<<endl;
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p=G.vertices[i].firstarc; // 边已存在，不能新增
|
||||
while(p)
|
||||
{
|
||||
if(p->adjvex==j)
|
||||
{
|
||||
cout<<"边存在，不能插入！"<<endl;
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p=p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
G.arcnum++; // 边数增 1
|
||||
p = new ArcNode;
|
||||
p->adjvex = j;
|
||||
p->nextarc = G.vertices[i].firstarc; // (v,w)边结点插在第i条链表表头
|
||||
G.vertices[i].firstarc = p;
|
||||
p = new ArcNode;
|
||||
p->adjvex = i; // (w,v)边结点插在第j链表表头
|
||||
p->nextarc = G.vertices[j].firstarc;
|
||||
G.vertices[j].firstarc = p;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
bool DeleteArc(ALGraph<DT> &G, DT v,DT w) // 删除边(v,w)
|
||||
{
|
||||
ArcNode *p,*q;
|
||||
int i,j;
|
||||
cout<<"Hello DeleteArc!"<<endl;
|
||||
cout<<"删除边顶点为："<<endl;
|
||||
cout<<"("<<v<<","<<w<<")"<<endl;
|
||||
i = LocateVex(G,v);
|
||||
j = LocateVex(G,w);
|
||||
if(i<0||j<0||i == j) // 边(v,w)不存在，不能删除
|
||||
{
|
||||
cout<<"\n边不存在！"<<endl;
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p = G.vertices[i].firstarc; // 寻找边(v,w)的边结点
|
||||
while(p && p->adjvex!=j) // p 不空且 p 指向的不是待删弧结点
|
||||
{
|
||||
q = p;
|
||||
p = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
if(p&&p->adjvex ==j) // 找到边(v,w)
|
||||
{
|
||||
if(p == G.vertices[i].firstarc) // 第 1 个边结点
|
||||
{
|
||||
G.vertices[i].firstarc = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
else // 非第 1 个边结点
|
||||
{
|
||||
q->nextarc = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
delete p;
|
||||
G.arcnum--;
|
||||
p = G.vertices[j].firstarc;
|
||||
while(p&&p->adjvex!=i) // p不空且q指向的不是待删弧结点
|
||||
{
|
||||
q = p;
|
||||
p = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
if(p == G.vertices[j].firstarc) // 第 1 个边结点
|
||||
{
|
||||
G.vertices[j].firstarc = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
else // 非第1个边结点
|
||||
{
|
||||
q->nextarc = p->nextarc;
|
||||
}
|
||||
delete p;
|
||||
}
|
||||
cout<<"Bye-bye DeleteArc!"<<endl;
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <class DT>
|
||||
bool DeleteVex(ALGraph<DT> &G, DT v) // 删除顶点v
|
||||
{
|
||||
int i,j;
|
||||
ArcNode *p;
|
||||
DT w;
|
||||
i = LocateVex(G,v);
|
||||
if(i<0)
|
||||
{
|
||||
cout<<"顶点不存在！"<<endl; // 顶点不存在
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
p = G.vertices[i].firstarc;
|
||||
while(p) // 删除以 v 为邻接点边
|
||||
{
|
||||
j=p->adjvex;
|
||||
GetVex(G,j,w);
|
||||
DeleteArc(G,v,w);
|
||||
p=G.vertices[i].firstarc;
|
||||
}
|
||||
for(j=i+1;j<G.vexnum;j++) // 顶点v后面的顶点前移
|
||||
{
|
||||
G.vertices[j-1].data = G.vertices[j].data;
|
||||
G.vertices[j-1].firstarc=G.vertices[j].firstarc;
|
||||
}
|
||||
G.vexnum--; // 顶点数减一
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 算法6.8
|
||||
template <class DT>
|
||||
void DFS(ALGraph<DT> G, int v) // 连通图的深度优先遍历
|
||||
{
|
||||
int w;
|
||||
visited[v] = true; // 标识已访问
|
||||
cout<<G.vertices[v].data; // 访问顶点
|
||||
for(w = FirstAdjVex(G,v);w>=0;w=NextAdjVex(G,v,w)) // 遍历v的邻接点w
|
||||
{
|
||||
if(!visited[w]) // 未访问，调用DFS
|
||||
DFS(G,w);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 算法6.9
|
||||
template <class DT>
|
||||
void DFSTraverse(ALGraph<DT> G) // 邻接表存储的图的深度优先遍历
|
||||
{
|
||||
int i ;
|
||||
for(i = 0;i<G.vexnum;i++) // 初始化访问标志
|
||||
visited[i] = false;
|
||||
for(i = 0;i<G.vexnum;i++) // 对每个未被访问的顶点进行DFS
|
||||
{
|
||||
if(!visited[i])
|
||||
DFS(G,i);
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 算法6.13
|
||||
template <class DT>
|
||||
void BFS(ALGraph<DT> G, int v) // 连通图的广度优先遍历
|
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{
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int w;
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ArcNode *p;
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LinkQueue<int> Q;
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InitQueue(Q);
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cout<<G.vertices[v].data;
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visited[v]=true;
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EnQueue(Q,v);
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while(!QueueEmpty(Q))
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{
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DeQueue(Q,v);
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p=G.vertices[v].firstarc;
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while(p)
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{
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w=p->adjvex;
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if(!visited[w])
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{
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cout<<G.vertices[w].data;
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visited[w]=true;
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||||
EnQueue(Q,w);
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}
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p=p->nextarc;
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}
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}
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}
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template <class DT>
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bool BFSTraverse(ALGraph<DT> G) // 邻接表存储的图的广度优先遍历
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{
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int i;
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for(i = 0;i<G.vexnum;i++) // 初始化访问标志
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visited[i] = false;
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for(i = 0;i<G.vexnum;i++) // 对每个未被访问的顶点进行BFS
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if(!visited[i])
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BFS(G,i);
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//cout<<endl;
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return true;
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}
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112
OrigFiles/6-图/6-3-2-ALGTraverseApp/LinkQueue.h
Normal file
112
OrigFiles/6-图/6-3-2-ALGTraverseApp/LinkQueue.h
Normal file
@@ -0,0 +1,112 @@
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template <class DT>
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struct QNode //结点
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{
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DT data; //数据域，存储数据元素值
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QNode *next;//指针域，指向下一个结点
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};
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template<class DT>
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struct LinkQueue
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{
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QNode<DT> * front;
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QNode<DT> * rear;
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};
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//【算法3.19】
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template <class DT>
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void InitQueue(LinkQueue<DT> &Q)//创建空队列
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{
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Q.front=new QNode<DT>; //创建头结点
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if(!Q.front) exit(1); //创建失败，结束运行
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Q.front->next=NULL;
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Q.rear=Q.front;
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}
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//【算法3.20】
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template <class DT>
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void DestroyQueue(LinkQueue<DT> &Q)//释放链队
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{
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QNode<DT> *p;
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while(Q.front)//从头结点开始，依次释放结点
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{
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p=Q.front;
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||||
Q.front=Q.front->next;
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delete p;
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}
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}
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//【算法3.21】 入队
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template<class DT>
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bool EnQueue(LinkQueue<DT> &Q,DT e)
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{
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QNode<DT> *p;
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p=new QNode<DT>; // 创建新结点
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||||
if(!p) return false; // 创建失败，结束运行
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||||
p->data=e; // 新结点赋值
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||||
p->next=NULL; // 链在队尾
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Q.rear->next=p;
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||||
Q.rear=p;
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||||
return true; // 入队成功，返回true
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}
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//【算法3.22】 出队
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template<class DT>
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bool DeQueue(LinkQueue<DT> &Q,DT &e)
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{
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QNode<DT> *p;
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if(Q.front==Q.rear) return false; //队空，返回false
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||||
p=Q.front->next; // 取出队元素
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||||
e=p->data;
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||||
Q.front->next=p->next; //队首元素出队
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if(Q.rear==p) //只有一个元素时出队，
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Q.rear=Q.front; // 修改队尾
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delete p;
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return true; // 出队成功，返回true
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}
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//【算法3.23】 取队头元素
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template<class DT>
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bool GetHead(LinkQueue<DT> Q,DT &e)
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{
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if(Q.front==Q.rear) return false; // 队空，返回false
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e=Q.front->next->data;
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||||
return true; // 删除成功，返回true
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}
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//取队尾元素
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template<class DT>
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bool GetTail(LinkQueue<DT> Q,DT &e)
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{
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||||
if(Q.front==Q.rear) // 队空
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||||
return false; // 返回false
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||||
e=Q.rear->data; // 获取队尾元素
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return true; // 返回true
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}
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//测队空
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template<class DT>
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bool QueueEmpty(LinkQueue<DT> Q)
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{
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||||
if(Q.front==Q.rear) // 队空
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||||
return true; //返回true
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||||
else //非空
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||||
return false; //返回false
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}
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//显示队列内容
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template<class DT>
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void DispQueue(LinkQueue<DT> Q)
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{
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QNode<DT> *p;
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p=Q.front->next;
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while(p)
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{
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cout<<p->data<<"\t";
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p=p->next;
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}
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cout<<endl;
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}
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