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idk why these stuffs get stashed for so long and I didn't ever commit them

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綾瀬桃桃
2025-11-06 09:43:54 +08:00
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308
OrigFiles/6-图/6-4-2-ShorDistance(最短距离)/Mgraph.h Normal file
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@@ -0,0 +1,308 @@
/*--------------------------有向网的邻接矩阵表示-----------------------------*/
#define MAX_VEXNUM 20 // 最大顶点数
#define INF 1000 // 无穷大
template <class DT>
struct MGraph // 图的邻接矩阵表示存储定义
{
DT vexs[MAX_VEXNUM]; // 顶点信息
int arcs[MAX_VEXNUM][MAX_VEXNUM];
int vexnum,arcnum; // 顶点数和弧数
};
template <class DT>
void DispG(MGraph<DT> G) // 显示图信息
{
int i,j;
DT u,v;
cout<<G.vexnum<<"个顶点："<<endl;
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
cout<<G.vexs[i]<<" ";
cout<<endl;
cout<<G.arcnum<<"条弧信息如下："<<endl;
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
{
for(j=0;j<G.vexnum;j++)
if (G.arcs[i][j]!=INF)
{
GetVex(G,i,u);
GetVex(G,j,v);
cout<<'('<<u<<","<<v<<"):"<<G.arcs[i][j]<<" ";
}
}
cout<<endl;
}
//算法6.1 顶点定位
template <class DT>
int LocateVex(MGraph<DT> G,DT v)
{
for(int i = 0;i<G.vexnum;i++)
{
if(G.vexs[i] == v)
{
return i;
}
}
return -1;
}
//6.2 创建无向图
template <class DT>
void CreateDN(MGraph<DT> &G)
{
int i,j,k,weight;
DT v1,v2;
cout<<"请输入有向网的顶点数 "; // 1. 输入顶点数、弧数
cin>>G.vexnum ;
cout<<"请输入有向网的弧数 ";
cin>>G.arcnum ;
cout<<"请输入"<<G.vexnum<<"个顶点的值（单个字符）"<<endl; // 2. 输入顶点值
for(i = 0;i<G.vexnum;i++)
cin>>G.vexs[i];
for(i=0;i<G.vexnum;i++) // 3.邻接矩阵初始化
for(j=0;j<G.vexnum;j++)
G.arcs[i][j]=INF;
cout<<"请输入各条弧的两个邻接点"<<endl; // 4.创建各条弧
for( k=0;k<G.arcnum;k++)
{
cout<<"输入第"<<k<<"条弧的两个顶点和权值："<<endl;
cin>>v1>>v2; // 4.1 输入弧的两个邻接点和弧权值
cin>>weight;
i = LocateVex(G,v1); // 4.2 定位两个邻接点
j = LocateVex(G,v2);
if(i<0 || j<0 || i==j)
{
cout<<"顶点信息错，重新输入！"<<endl;
k--;
continue;
}
G.arcs[i][j]=weight; // 4.3 修改邻接矩阵
}
}
template <class DT>
bool GetVex(MGraph<DT> G, int k, DT &v) // 获取第 u 个顶点值v
{
if(k<0 || k>=G.vexnum) // u不存在，返回false
return false;
else
{
v=G.vexs[k];
return true;
}
}
template <class DT>
bool PutVex(MGraph<DT> &G,DT &u,DT v) // 为第u个顶点赋值
{
int k;
k=LocateVex(G,u);
if(k<0 ) // u不存在，返回false
return false;
else // u存在，赋值
{
G.vexs[k] = v;
return true;
}
}
//算法6.3 按值查找第一邻接点
template <class DT>
int FirstAdjvex(MGraph<DT> G,int u)
{
if(u<0 || u>=G.vexnum) // 顶点不存在
return -1; // 无邻接点，返回-1
for(int j=0;j<G.vexnum;j++) // 扫描邻接矩阵第u行
if(G.arcs[u][j]!=INF) // 如果有非零元，
return j; // 第一个非零元所在列号，为其邻接点序号
return -1; // 否则，无邻接点，返回-1
}
template <class DT>
int NextAdjvex(MGraph<DT> G,int u,int w) //查找第u个顶点邻接点W的下一个邻接点
{
if(u<0 || u>=G.vexnum || w<0
|| w>=G.vexnum || G.arcs[u][w]==INF ) // 参数不合理
return -1; // 无邻接点
for(int j=w+1;j<G.vexnum;j++) // 扫描邻接矩阵第u行w列后的元素
if(G.arcs[u][j]!=INF) // 如果有非零元，
return j; // 第一个非零元所在列号，为其邻接点序号
return -1; // 否则无邻接点，返回-1
}
template <class DT>
bool InsertVex(MGraph<DT> &G,DT v) // 插入值为v的顶点
{
DT w;
int j,weight;
char ans;
if(G.vexnum>=MAX_VEXNUM) // 无存储空间，不能插入
{
cout<<"无存储空间，不能插入!"<<endl;
return false;
}
G.vexs[G.vexnum++]= v; // 顶点信息加入至G.vexs中，顶点数增1
for(j=0;j<G.vexnum;j++) // 初始化邻接矩阵最后一行和最后一列值
{
G.arcs[G.vexnum-1][j]=INF;
G.arcs[j][G.vexnum-1]=INF;
}
cout<<"创建弧吗（Y/N)?"<<endl;
cin>>ans;
while(ans=='Y'|| ans=='y')
{
cout<<"输入另一个顶点值和弧的权值"<<endl;
cin>>w>>weight;
j=LocateVex(G,w);
if(j>=0) // 顶点存在
InsertArc(G,v,w,weight);
else
cout<<w<<"顶点不存在！";
cout<<"继续创建弧吗（Y/N)?"<<endl;
cin>>ans;
};
return true;
}
template <class DT>
bool InsertArc(MGraph<DT> &G,DT v,DT w,int weight) // 在值为v、w顶点间加弧
{ int i = LocateVex(G,v);
int j = LocateVex(G,w);
if(i<0 || j<0 || i==j) // 顶点不存在或两端点相同
{
cout<<"\n顶点不存在或边已存在，不能插入！"<<endl;
return false; // 不能插入弧，返回false
}
if(G.arcs[i][j]!=INF) // 弧已存在，不能插入
{
cout<<"\n弧已存在，不能插入！"<<endl;
return false;
}
G.arcs[i][j]=weight;
G.arcnum++;
return true;
}
template <class DT>
bool DeleteArc(MGraph<DT> &G,DT v,DT w) // 按顶点值删除弧
{
int i = LocateVex(G,v);
int j = LocateVex(G,w);
if(i<0||j<0||i == j) // 弧不存在，返回false
{
cout<<"弧不存在！"<<endl;
return false;
}
G.arcs[i][j]=INF; // 置邻接矩阵第 i 行第 j 列为零
G.arcnum--; // 弧数减1
return true;
}
template <class DT>
bool DeleteVex(MGraph<DT> &G,DT v) // 按值删除顶点
{
int i,j;
DT w;
i = LocateVex(G,v); // 顶点定位
if(i<0)
{
cout<<"顶点不存在！"<<endl; // 顶点不存在
return false;
}
for(j=0;j<G.vexnum;j++) // 删除与顶点v相连的弧
{
if(G.arcs[i][j]!=INF)
{
GetVex(G,j,w);
DeleteArc(G,v,w);
}
}
for(j=i+1;j<G.vexnum;j++) // 排在顶点v后面的顶点前移
{
G.vexs[j-1] = G.vexs[j];
}
G.vexnum--;
return true;
}
// 算法6.10
template <class DT>
void DFS2(MGraph<DT> G,int v) // 连通图深度优先遍历
{
int w;
visited[v] = true; // 先访问index
cout<<G.vexs[v];
for(w=0;w<G.vexnum;w++)
{
if(G.arcs[v][w]!=INF && !visited[w] )
DFS2(G,w);
}
//cout<<endl;
}
// 算法6.9
template <class DT>
void DFSTraverse(MGraph<DT> G) // 非连通图深度优先遍历
{
int i;
for(i=0;i<G.vexnum;i++) // 访问标志初始化
visited[i]=0;
for( i=0;i<G.vexnum;i++) // 对未被访问的顶点
{
if(!visited[i])
DFS2(G,i); // 进行深度优先递归
}
cout<<endl;
return ;
}
// 算法 6.11 广度优先遍历
template <class DT>
void BFS(MGraph<DT> G,int v)
{
int w;
LinkQueue<int> Q; // 创建一个队列
InitQueue(Q);
cout<<G.vexs[v]; // 访问顶点v
visited[v]=true; // 做访问标志
EnQueue(Q,v); // 入队
while(!QueueEmpty(Q)) // 队非空
{
DeQueue(Q,v); // 出队
for(w=FirstAdjvex(G,v);w>=0;w=NextAdjvex(G,v,w)) // 遍历v的邻接点
if(!visited[w]) // 未被访问
{
cout<<G.vexs[w]; // 访问
visited[w]=true; // 做访问标志
EnQueue(Q,w); // 入队
}
}
}
// 算法6.12
template <class DT>
void BFSTraverse(MGraph<DT> G) // 广度优先遍历
{
int i;
for(i=0;i<G.vexnum;i++) // 访问标志初始化
visited[i]=0;
for(i=0;i<G.vexnum;i++) // 对未被访问的结点
{
if(!visited[i])
BFS(G,i); // 进行BFS遍历
}
}