【算法导论】--C++实现随机生成100个顶点的无向图和有向图

一、题目

算法实验一（主要是为之后的图算法做前期准备工作）

->生成100个顶点的图，随机生成顶点

->无向图大约1000条边

->有向图大约2000条边

->计算每个顶点的度

->首先默认每条边的权重为1，随之后的实验内容再进行修改

二、实现

使用邻接矩阵的方式存储该图。

三、代码（具体解释都在注释中）

  1 /*****************************************************************************
  2 *算法实验一;
  3 *->生成100个顶点的图，随机生成顶点
  4 *->无向图大约1000条边
  5 *->有向图大约2000条边
  6 *->计算每个顶点的度
  7 *****************************************************************************/
  8 #include
  9 #include
 10 #include
 11 using namespace std;
 12 
 13 #define maxvertexnum 100 /*最大顶点数设为100*/
 14 #define infinity 2147483647 /*当两点不连通时，则它们之间距离为最大值*/
 15 typedef int vertextype;/*顶点的类型为整型*/
 16 typedef int edgetype;/*边的权重为整形*/
 17 
 18 enum GraphType{DG,UG};/*有向图，无向图*/
 19 struct MGraph//邻接矩阵表示法的结构和类型声明
 20 {
 21     vertextype V[maxvertexnum];//顶点集
 22     edgetype E[maxvertexnum][maxvertexnum];//边集
 23     int n,e;//顶点数，边数
 24     enum GraphType GType;//设定图的类型
 25 };
 26 
 27 int randomnum()//返回一个0-99之间的随机数
 28 {
 29     int a;
 30     //srand(time(NULL));//设置随机数种子，使每次运行获取的随机数不同
 31     a=rand()%100;
 32 
 33     return a;
 34 }
 35 int* countedge(MGraph *G)//函数返回一个数组
 36 {
 37     int i,j,countnum=0;
 38     int *sum=new int[100];
 39     for(i=0;in;i++)
 40     {
 41         countnum=0;//到达下一个顶点时置0
 42         for(j=0;jn;j++)
 43         {
 44             if(G->E[i][j]==1)
 45             {
 46                 countnum+=1;
 47                 sum[i]=countnum;//计算每一个顶点的度
 48             }
 49         }
 50     }
 51     return sum;
 53 }
 54 
 55 void CreateMGraphUG(MGraph *G)//生成无向图
 56 {
 57     int i,j,k,w;
 58     G->GType=UG;//无向图
 59     G->n=100;
 60     G->e=1000;
 61     for(i=0;in;i++)
 62     {
 63         G->V[i]=i;//为每个顶点都编号从0-99
 64     }
 65 
 66     for(i=0;in;i++)
 67     {
 68         for(j=0;jn;j++)
 69         {
 70             G->E[i][j]=0;//初始化邻接矩阵
 71         }
 72     }
 73 
 74     for(k=0;ke;k++)
 75     {
 76         i=randomnum();//随机生成任意两顶点
 77         j=randomnum();
 78         //cout<
 79         G->E[i][j]=1;//建立邻接矩阵，边的权重都为1
 80         G->E[j][i]=1;//因为是无向图，所以要对称
 81     }
 82 
 83 }
 84 
 85 void CreateMGraphDG(MGraph *G)//生成有向图
 86 {
 87     int i,j,k,w;
 88     G->GType=DG;//有向图
 89     G->n=100;
 90     G->e=2000;
 91     for(i=0;in;i++)
 92     {
 93         G->V[i]=i;//为每个顶点都编号从0-99
 94     }
 95 
 96     for(i=0;in;i++)
 97     {
 98         for(j=0;jn;j++)
 99         {
100             G->E[i][j]=infinity;//初始化邻接矩阵
101         }
102     }
103 
104     for(k=0;ke;k++)
105     {
106         i=randomnum();//随机生成任意两顶点
107         j=randomnum();
108         G->E[i][j]=1;//建立邻接矩阵，边的权重都为1
109     }
110 
111 }
112 
113 int main()
114 {
115     MGraph *UGG=new MGraph;//无向图
116     MGraph *DGG=new MGraph;//有向图
117     int *ug=new int[100];
118     int *dg=new int[100];
119 
120     cout<<"在无向图中"<<endl;
121     CreateMGraphUG(UGG);
122     ug=countedge(UGG);
123     for(int i=0;i<100;i++)
124     {
125         cout<<"顶点 【"<V[i]<<"】的度为"<endl;
126     }
127 
128     cout<<"在有向图中"<<endl;
129     CreateMGraphUG(DGG);
130     dg=countedge(DGG);
131     for(int i=0;i<100;i++)
132     {
133         cout<<"顶点 【"<V[i]<<"】的度为"<endl;
134     }
135 
136     return 0;
137 }

上述代码还有很多需要改进之处，期待指正和探讨。

于2017年4月3日编辑完成。