假设图中数据元素类型是字符型,请采用邻接矩阵或邻接表实现图的以下基本操作: (1)构造图(包括有向图、有向网、无向图、无向网);...
1、图和网的区别:网是带权值的图 有向和无向的区别:有向直接标出谁指向谁,无向是有向的特例,<v1,v2>有弧,说明<v2,v1>也有弧。 构图: ① 确定顶点数,弧数,是否有权值 ② 输入每个顶点,弧<弧尾,弧头>,权值 ③ 若是无向,则需实现弧<v2,v1>与<v1,v2>的同置 2、图的深度优先搜索遍历类似于树的先根遍历,沿着初始顶点出发的一条路径,尽可能深入地前进,直到所有顶点被访问完;用visited[]来存储顶点的访问情况,初始时所有顶点皆为未访问FALSE,访问一个顶点之后就被标记为已访问TRUE。 在本文中,我们将探讨如何利用邻接矩阵或邻接表实现图的基本操作,特别是针对字符型数据元素的图。这包括构造有向图、有向网、无向图和无向网,以及进行深度优先遍历。我们来理解图和网之间的区别。 **图和网的区别**: 图是由顶点和连接顶点的边构成的数据结构。网则是图的一种特殊形式,它包含了带权值的边。有向图是指边具有方向,即从一个顶点指向另一个顶点,而无向图则没有明确的方向,每条边可以视为两个顶点之间的双向连接。无向图可以看作是有向图的特殊情况,其中每条有向边(v1, v2)都对应着另一条相反方向的边(v2, v1)。网与图的主要区别在于,网的边带有权值,而普通的图则可以是没有权值的。 **构造图的过程**: 1. 确定图的顶点数,即图中元素的数量。 2. 输入每个顶点及其相关的边,对于有向图,每条边表示为弧尾和弧头的组合;对于无向图,需要为每条边添加反向的边,因为无向图中任何边都是双向的。 3. 如果是带权值的网,还需要输入边的权值。 **深度优先搜索遍历**: 深度优先遍历类似于树的先根遍历,从一个起始顶点开始,沿着一条路径尽可能深地探索,直到访问完所有顶点。在遍历过程中,通常使用一个visited[]数组来记录顶点的访问状态,初始化时所有顶点都标记为未访问(FALSE),访问过一个顶点后将其标记为已访问(TRUE)。这种方法确保了每个顶点只被访问一次。 为了实现这些操作,我们需要定义一些数据结构和函数。例如,可以定义一个ArcCell结构体来存储边的信息,包括权值和附加信息。Mgraph结构体用来表示整个图,包括顶点向量、邻接矩阵和图的顶点数和边数。 在程序设计中,我们可能会有以下函数: - `Input()`:用于录入边的权值和其他信息。 - `LocateVex()`:查找指定顶点在图中的位置。 - `CreateDG()`, `CreateDN()`, `CreateUDG()`, `CreateUDN()`:分别用于构造有向图、有向网、无向图和无向网。 - `FirstAdjVex()`, `NextAdjVex()`:返回顶点的邻接顶点。 - `Print_JZ()`:打印邻接矩阵。 - `DFS()`: 从指定顶点开始进行深度优先遍历。 - `DFSTraverse()`:对整个图进行深度优先遍历。 在编程实现时,可以使用C++语言,并定义必要的头文件和常量,如访问标志数组`visited[MAX_VERTEX_NUM]`,以及表示状态和定义图的最大顶点数`MAX_VERTEX_NUM`。 通过以上描述,我们可以构建一个能够处理字符型数据元素的图,执行构造图和深度优先遍历的基本操作。这些操作对于理解和应用图论在实际问题中的解决至关重要,例如在路由算法、社交网络分析、数据挖掘等领域。
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