图的遍历实验报告

数据结构实验报告计科101冯康201000814128中原工学院计算机学院打印时间：2020-4-24下午13:04第1页共4页实验五图的基本操作一、实验目的1、使学生可以巩固所学的有关图的基本知识。2、熟练掌握图的存储结构。3、熟练掌握图的两种遍历算法。二、实验内容[问题描述]对给定图，实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。[基本要求]以邻接表为存储结构，实现连通无向图的深度优先和广度优先遍历。以用户指定的结点为起点，分别输出每种遍历下的结点访问序列。【测试数据】由学生依据软件工程的测试技术自己确定。三、实验前的准备工作1、掌握图的相关概念。2、掌握图的逻辑结构和存储结构。3、掌握图的两种遍历算法的实现。四、实验报告要求1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。3、结合运行结果，对程序进行分析。编程思路：深度优先算法：计算机程序的一种编制原理，就是在一个问题出现多种可以实现的方法和技术的时候，应该优先选择哪个更合适的，也是一种普遍的逻辑思想，此种思想在运算的过程中，用到计算机程序的一种递归的思想。度优先搜索算法：又称广度优先搜索，是最简便的图的搜索算法之一，这一算法也是很多重要的图的算法的原型。Dijkstra单源最短路径算法和Prim最小生成树算法都采用了和宽度优先搜索类似的思想。其别名又叫BFS，属于一种盲目搜寻法，目的是系统地展开并检查图中的所有节点，以找寻结果。换句话说，它并不考虑结果的可能位址，彻底地搜索整张图，直到找到结果为止。数据结构实验报告计科101冯康201000814128中原工学院计算机学院打印时间：2020-4-24下午13:04第2页共4页以临接链表作为存储结构，结合其存储特点和上面两种算法思想，给出两种遍历步骤：（1）既然图中没有确定的开始顶点，那么可从图中任一顶点出发，不妨按编号的顺序，先从编号小的顶点开始。（2）要遍历到图中所有顶点，只需多次调用从某一顶点出发遍历图的算法。所以，下面只考虑从某一顶点出发遍历图的问题。（3）为了在遍历过程中便于区分顶点是否已经被访问，设置一个访问标志数组visited[n]，n为图中顶点的个数，其初值为0，当被访问过后，其值被置为1。（4）这就是遍历次序的问题，图的遍历通常有深度优先遍历和广度优先遍历两种方式，这两种遍历次序对无向图和有向图都适用。1、深度优先遍历从图中某顶点v出发进行深度优先遍历的基本思想是：（1）访问顶点v；（2）从v的未被访问的邻接点中选取一个顶点w，从w出发进行深度优先遍历；（3）重复上述两步，直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到。2、广度优先遍历从图中某顶点v出发进行广度优先遍历的基本思想是：（1）访问顶点v；（2）依次访问v的各个未被访问的邻接点v1，v2，……vk；（3）分别从v1，v2，……vk出发依次访问它们未被访问的邻接点，并使“先被访问顶点的邻接点”先于“后被访问顶点的邻接点”被访问，直至图中所有与顶点v有路径的顶点都被访问到。广度优先遍历图是以顶点v为起始点，由近至远，依次访问和v有路径相通而且路径长度为1，2，……的顶点。为了使“先被访问顶点的邻接点”先于“后被访问顶点的邻接点”被访问，需设置队列存储访问的顶点。代码解析：#defineMAXVEX100intvisited[MAXVEX];intn;structedgenode{intadjvex;//临接结点序号intinfo;//临接结点信息edgenode*next;};连接结点的存储类型数据结构实验报告计科101冯康201000814128中原工学院计算机学院打印时间：2020-4-24下午13:04第3页共4页structvexnode{intdata;//结点信息intNo;edgenode*link;};数组结点类型/*BFS遍历时所需存储类型*/structqueue{intfront,rear;edgenode**base;};typedefvexnodeadjlist[MAXVEX];采用用户交换模式来创建临接链表：voidCreatGroup(adjlist&g,int&n){inte,s,d;printf(输入结点(n)个数和边(e)个数:);cinne;for(inti=0;in;i++){//创建结点数组printf(\n输入第%d个结点信息No=,i);scanf(%d,&g[i].data);g[i].link=NULL;}/*建立临接链表，创建的是有向图*/for(inti=0;ie;i++){printf(第%d条边=\n\t起点序号，终点序号：,i+1);cinsd;//表示弧由s指向dedgenode*p=newedgenode;/*每一个点的临接结点没有顺序，为了插入p-adjvex方便每次插入结点都插入在临接表的首位置，这样后插入的结点反而在前面*/p-adjvex=d;p-info=g[d].data;p-next=g[s].link;g[s].link=p;}}voidDFS(adjlistg,intv){visited[v]=0;printf(%d==,v);//遍历过的结点用visited[v]=0进行标记edgenode*p=g[v].link;//查找连接结点while(p){if(visited[p-adjvex])DFS(g,p-adjvex);p=p-next;}}/*广度优先搜索法(类似于树的层次遍历法)*/voidBFS(adjlistg,intv){visited[v]=0;printf(%d==,v);queueQ;edgenode*p=g[v].link;Q.base=newedgenode*[MAXVEX];Q.front=Q.rear=0;Q.base[Q.rear++]=p;while(Q.front!=Q.rear){visited[Q.base[Q.front]-adjvex]=0;数据结构实验报告计科101冯康201000814128中原工学院计算机学院打印时间：2020-4-24下午13:04第4页共4页printf(%d==,Q.base[Q.front]-adjvex);while(p){if(visited[p-adjvex])Q.base[Q.rear++]=p;p=p-next;}p=g[Q.base[++Q.front]-adjvex].link;}}心得体会：数据结构顾名思义讲求的是一种存储结构，一路走来先后学习了表、树，最后学习的是图，对于每种存储结构学习之初都会学习一些基本操作，而操作之中又以创建和遍历为最基本的操作，只有熟练掌握了以后才能对其他操作进行研究和学习。图的存储结构相比表和树都要复杂，其操作过程也较难进行掌握。仅仅是创建图的存储结构便分为矩阵、临接链表、十字链表等，对于每一种存储结构又分为有向与无向之分。然而，深度优先和广度优先是两种算法，其算法思想并不依赖与元素的存储方式，也就是说算法思想不会因为存储结构的改变而发生改变，当然对于不同的存储结构仅仅是代码的表现形式不同而已，正所谓一同百通，只要熟悉存储结构的特点又对算法思想烂熟于心便可无往不胜。