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数据结构Kruskal算法动态演示以及计算器可视化实现实验报告

数据结构

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Kruskal算法的动态演示以及计算器的实现一直是一个比较经典的问题，这里晒出来分享下

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计算机与信息学院

数据结构课程设计

实验报告

专业班级

计算机

07—4

班

学生姓名及学号

王守涛 20072581

课程教学班号

0002

任课教师

胡学钢张晶

实验指导教师

张晶

实验地点

新区四号实验楼四号机房

2008 ~2009 学年第二学期

题目 1：设计程序完成如下功能：对给定的图结构，用 Kruskal 算

法的基本思想求解图的最小生成树，并给出动态演示过程

题目 2：设计一个模拟计算器的程序，要求能包含加、减、乘、除、

括号运算符，以及 SQRT 和 ABS 对任意整型表达式进行求解。

要求：要检测运算执行的条件并给出错误警报

一、动态演示 Kruskal 算法

1、题目分析及建立模型

在图的算法中，求最小生成树有着十分重要的理论和现实意义，二

Kruskal 算法正是求解这一问题的经典算法。Kruskal 算法的主要

思想即是通过不断地寻求满足一定条件（即所选边不能构成环）的

最小权值的边，直至找出图的最小生成树为止。为了能够动态地演

示 Kruskal 算法求解最小生成树的过程，首先的问题是如何动态的

建立一个图，然后的问题才是怎样动态地演示 Kruskal 算法。所以

为了解决这个问题，我从这两个方面逐一入手进行求解，利用 MFC

的知识进行演示。

2、算法的设计与具体的设计思路

A、程序界面的设计

首先为了建立一个图，需要知道一个图的节点数，由于界面有限，

这里将节点数限制在 8 以内（包括 8），超出 8 个将会给出提示。

所以在程序界面中必须有图节点数目的输入，这里设计了一个编辑

框用于输入图的节点数目。另外，一个完整的图还必须有一定的边

信息，包括边的起始端点和权值，以便求解最小生成树。而这些信

息完全是由用户确定的，并且由用户输入的图的节点数确定。这里

在用于输入节点数的编辑框下设置两个列表框和一个编辑框分别用

于边的起始端点和权值的输入。另外，为了使节点数和边信息产生

关联，这里又设置了一个“应用”按钮，为了将边信息与图相关联，又

设置了一个“增加边”按钮，最后还有一个“动态演示 Kruskal 算法”

的操作按钮以及一个退出按钮。此外，在界面的右端设置一个图形

演示区，已进行动态演示。完整的程序界面如下：

B、按钮响应函数的设计

在上述界面中有三个主要按钮，分别是“应用”“增加边”以及“动态演

示 Kruskal 算法,下面分别设计其响应函数

“应用”按钮的主要作用是把图的节点数和边信息和图相关联。用

户在编辑框 m_vexnum 中输入结点，然后点击“应用”按钮后，在两

个列表框 m_Start 和 m_End 中自动添加 n 各结点，同时在演示区

中画出 n 个节点，如下所示:

为了关联相关信息，在 CsmileGraph1Dlg 中增加如下变量：

Graph graph; int vexnum;

在按钮的响应函数 OnApply()中完成如下功能，一是在初始化图

graph：

//初始化一个图

graph.graph_vexnum = 0;

for(int j = 0; j < 8; j++)

graph.data [j] = (char)('A'+j);

for(int i = 0; i < 8; i++)

for(int j = 0; j < 8; j++)

graph.AdjMatrix [i][j] = graph.AdjMatrix [j][i] =INF;

二是将编辑框中的内容与图和列表框关联起来同时在演示区中绘制

n 个节点，如下所示：

//输入图的节点数

CString s ;

m_vexnum.GetWindowText (s);

int v_num = (int)atoi(s);

//添加图的相关参数

graph.graph_vexnum = v_num;

for(int t = 0; t < graph.graph_vexnum ; t++)

graph.data [t] = (char)('A'+t);

if(v_num<=8&&v_num>0)

Draw(v_num);

else if(v_num<=0||v_num>8)

MessageBox("请输入 1 到 8 之间的一个数!!!!");

else

MessageBox("你还没有输入结点数!!");

m_Start.ResetContent();

m_End.ResetContent ();

for(int k = 0; k < v_num; k++)

{

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