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,使用队列,对一个已存在的图进行广度优先遍历(BFS),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:
void BFS_Traverse(int u);
//BFS遍历
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
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:BFS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
空行
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
空行
V1->V2->V3->V4->V5->V6->V7->V8
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
string b[10001];
//放顶点集
queue q;
//这个队列用于广度优先搜索存放顶点
bool visited[10001]={ false };
//这样写就都是false了把所有顶点都设为没有被访问过//DG(有向图) DN(有向网) UDG(无向图) UDN(无向网)template//顶点类型与边的类型
class adjmatrix_graph{//顶点用字符串,边用整型
private:
int Vers;
//顶点数
int Edges;
//边数
TypeOfEdge **edge;
//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:
//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(string kd,int vSize,TypeOfVer d[],TypeOfEdge noEdgeFlag){
GraphKind=kd;
Vers=vSize;
ver=new TypeOfEdge[Vers];
ver=d;
//这个要写,然后就不用写下面的赋值了
noEdge=noEdgeFlag;
//这个赋值一开始没写
//for(int i=0;
i=Vers)
return false;
data=https://www.it610.com/article/ver[u];
return true;
}
//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 GetFirstAdjVex(int u){
if(u<0||u>=Vers)
return -1;
for(int i=0;
i=Vers||v<0||v>=Vers)
return -1;
for(int i=v+1;
i=Vers)
return "no";
return ver[x];
}
//返回G中指定顶点的位置,这个返回的是下标
int LocateVer2(TypeOfVer data){//遍历用这个函数
for(int i=0;
i=0;
w=GetNextAdjVex(m,w)){
if(!visited[w]){
cout<<"->"<
int Get_InDegree(int u);
~adjmatrix_graph() {//析构函数
for(int i=0;
i
void shuchu(adjmatrix_graph &tu,int n){
//cout<
int adjmatrix_graph::Get_InDegree(int u){
if(GetGraphKind()[0]=='U')//无向图直接返回-1
return -1;
int n=0,m;
string kkk;
kkk=LocateVer1(u);
//没有找到这个顶点返回-1
if(kkk=="no")
return -1;
//cout<>n;
//顶点数
for(int i=0;
i>b[i];
//顶点集合
//int no;
//cin>>no;
//无边标记
cin>>m;
//边数
int **a;
a=new int* [m];
for(int i=0;
i>a[i][0]>>a[i][1];
//输入边集
//string ans;
//cin>>ans;
//输入的顶点
int k;
//代表顶点的序号
cin>>k;
/*int *c;
c=new int [m];
for(int i=0;
i>c[i];
//输入权集*/
//int u,v;
//cin>>u>>v;
//输入要删除边的弧头和弧尾
adjmatrix_graph,int> tu(str,n,b,m,a);
shuchu(tu,n);
tu.BFS_Traverse(k);
return 0;
}
广度优先搜索的思路:
【#|图的邻接矩阵(广度优先遍历)】设立一个查看结点是否被访问过的数组,一开始都是false,被访问过之后是true。这个数组的作用就是保证每个结点只被访问一次。
还需要用到队列,访问过一个之后需要将其入队,依次访问其相邻的结点,没被访问就输出并入队,然后继续执行循环,直到所有结点都被访问一遍。
这样广度优先搜索就结束了。
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