图的邻接矩阵:深度优先遍历

图的邻接矩阵:深度优先遍历

作者: 冯向阳时间限制: 1S章节: DS:图

截止日期: 2022-06-30 23:55:00

问题描述 :

目的:使用C++模板设计并逐步完善图的邻接矩阵抽象数据类型(ADT)。

内容:(1)请参照图的邻接矩阵模板类原型,设计并逐步完善图的邻接矩阵ADT。(由于该环境目前仅支持单文件的编译,故将所有内容都集中在一个源文件内。在实际的设计中,推荐将抽象类及对应的派生类分别放在单独的头文件中。)

(2)设计并实现一个算法,应用递归的程序设计方法,对一个已存在的图进行深度优先遍历(DFS),并输出遍历的顶点线性序列。遍历的起点通过输入指定。注意:遍历时,仅从该点出发遍历整个图,如果图不连通,则只遍历一个子图。图的存储结构采用邻接矩阵。将其加入到ADT中。

函数原型:

(1)void DFS_Traverse(int u); //DFS遍历(外壳部分,公有成员函数)

(2)bool DFS(int u, int &num, int visited[]); //DFS遍历(递归部分,私有成员函数)

辅助函数原型:

(1)int GetFirstAdjVex(int u, int &v); //返回G中指定顶点u的第一个邻接顶点的位序(顶点集)。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1

(2)int GetNextAdjVex(int u, int v, int &w); //返回G中指定顶点u的下一个邻接顶点(相对于v)的位序(顶点集)。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1

注意:DG(有向图), DN(有向网), UDG(无向图), UDN(无向网)

图的邻接矩阵模板类原型参考如下:

template

class adjmatrix_graph{

    private:

       int Vers;        //顶点数 

       int Edges;       //边数 

       TypeOfEdge **edge;  //存放邻接矩阵(TypeOfEdge表示顶点关系类型。对于无权图,用1或0,表示相邻否;对于带权图,则为权值类型) 

       TypeOfVer *ver;    //存放结点值 

       TypeOfEdge noEdge;  //邻接矩阵中的∞的表示值

       string GraphKind;   //图的种类标志 

        

       bool DFS(int u, int &num, int visited[]); //DFS遍历(递归部分)

    public:

       adjmatrix_graph( const string &kd, int vSize, const TypeOfVer d[], const TypeOfEdge noEdgeFlag); //构造函数构造一个只有结点没有边的图。4个参数的含义:图的类型、结点数、结点值和邻接矩阵中表示结点间没有边的标记(无权图:0,有权图:输入参数定) 

       adjmatrix_graph( const string &kd, int vSize, int eSize, const TypeOfVer d[], int **e); //构造函数构造一个无权图。5个参数的含义:图的类型、结点数、边数、结点集和边集 

       adjmatrix_graph( const string &kd, int vSize, int eSize, const TypeOfEdge noEdgeFlag, const TypeOfVer d[], int **e, const TypeOfEdge w[]); //构造函数构造一个有权图。7个参数的含义:图的类型、结点数、边数、无边标记、结点集、边集、权集

       bool GraphisEmpty() { return Vers == 0; }  //判断图空否

       string GetGraphKind(){ return GraphKind; }

       bool GetVer(int u, TypeOfVer &data); //取得G中指定顶点的值 

       int GetFirstAdjVex(int u, int &v); //返回G中指定顶点u的第一个邻接顶点的位序(顶点集)。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1 

       int GetNextAdjVex(int u, int v, int &w); //返回G中指定顶点u的下一个邻接顶点(相对于v)的位序(顶点集)。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1

       bool PutVer(int u, TypeOfVer data); //对G中指定顶点赋值 

       bool InsertVer(const TypeOfVer &data); //往G中添加一个顶点 

       int LocateVer(TypeOfVer data); //返回G中指定顶点的位置 

       bool PrintMatrix();  //输出邻接矩阵 

       int GetVerNum(){ return Vers;}    //取得当前顶点数 

       int GetEdgeNum(){ return Edges;}  //取得当前边数 

       bool Insert_Edge(int u, int v); //无权图插入一条边

       bool Insert_Edge(int u, int v, TypeOfEdge w); //有权图插入一条边

       bool DeleteVer(const TypeOfVer &data); //往G中删除一个顶点

       bool Delete_Edge(int u, int v); //无权图删除一条边 

       bool Delete_Edge(int u, int v, TypeOfEdge w); //有权图删除一条边 

       void DFS_Traverse(int u); //DFS遍历(外壳部分)

       void BFS_Traverse(int u); //BFS遍历

       ~adjmatrix_graph(); //析构函数 

};

输入说明 :

建图的输入数据格式参见建图的算法说明。

第一行:图的类型

第二行:结点数

第三行:结点集

第四行:边数

第五行:边集

第六行:起始顶点的位序

输出说明 :

第一行:顶点集

空行

第二行:邻接矩阵

空行

第三行:DFS遍历序列(结点之间用->分隔)

输入范例 :

UDG
8
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8
8
0 1
0 2
1 3
1 4
2 5
2 6
3 7
4 7
0

输出范例 :

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8

0 1 1 0 0 0 0 0 
1 0 0 1 1 0 0 0 
1 0 0 0 0 1 1 0 
0 1 0 0 0 0 0 1 
0 1 0 0 0 0 0 1 
0 0 1 0 0 0 0 0 
0 0 1 0 0 0 0 0 
0 0 0 1 1 0 0 0 

V1->V2->V4->V8->V5->V3->V6->V7


#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int f=0;
int visited[100]= {0};
typedef struct
{
    string Vertices[100];
    int Edge[100][100];
    int numD;
    int numB;
} Graph;
void CreateGraphUDG(Graph *G)
{
    int i,j;
    int n,e,x,y;
    cin>>n;
    G->numD=n;
    for(i=0; iEdge[i][j]=0;
        }
    }
    for(i=0; i>G->Vertices[i];
        }
    }
    cin>>e;
    G->numB=e;
    for(i=0; inumB; i++)
    {
        cin>>x>>y;
        G->Edge[x][y]=1;
        G->Edge[y][x]=1;
    }
}
void CreateGraphDG(Graph *G)
{
    int i,j;
    int n,e,x,y;
    cin>>n;
    G->numD=n;
    for(i=0; iEdge[i][j]=0;
        }
    }
    for(i=0; i>G->Vertices[i];
        }
    }
    cin>>e;
    G->numB=e;
    for(i=0; inumB; i++)
    {
        cin>>x>>y;
        G->Edge[x][y]=1;
    }
}

void DFS(Graph G,int v)
{
    int w;
    if(f==1)
    {
        cout<<"->";
    }
    f=1;
    visited[v]=1;
    cout<>name;
    int num;
    Graph G;
    int i,j;
    if(name=="UDG")
    {
        CreateGraphUDG(&G);
        cin>>num;
        //cout<<"UDG"<>num;
        //cout<<"DG"<

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