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15 KiB
C
/*=================================
|
||
* 图的数组(邻接矩阵)存储表示
|
||
*
|
||
* 包含算法: 7.1、7.2、7.4、7.5、7.6
|
||
==================================*/
|
||
|
||
#include "MGraph.h" //**▲07 图**//
|
||
|
||
// 录入数据的源文件；fp为null时，说明需要从控制台录入
|
||
static FILE* fp = NULL;
|
||
|
||
/*
|
||
* IncInfo指示该图/网的边/弧上是否存在附加信息。
|
||
* 如果其值不为0，则表示无附加信息，否则，表示存在附加信息。
|
||
*/
|
||
Boolean IncInfo = FALSE;
|
||
|
||
// 访问标志数组，记录访问过的顶点
|
||
static Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM];
|
||
|
||
// 函数变量
|
||
static Status (* VisitFunc)(VertexType e);
|
||
|
||
|
||
/*
|
||
* ████████ 算法7.1 ████████
|
||
*
|
||
* 创建图/表
|
||
*
|
||
*【备注】
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||
*
|
||
* 教材中默认从控制台读取数据。
|
||
* 这里为了方便测试，避免每次运行都手动输入数据，
|
||
* 因而允许选择从预设的文件path中读取测试数据。
|
||
*
|
||
* 如果需要从控制台读取数据，则path为NULL，或path[kind]为""。
|
||
* 如果需要从文件中读取数据，则需要在path中填写文件名信息。
|
||
*/
|
||
Status CreateGraph(MGraph* G, char* path[]) {
|
||
int readFromConsole; // 是否从控制台读取数据
|
||
int kind;
|
||
Status flag;
|
||
|
||
printf("请输入图的类型(0-有向图 │ 1-有向网 │ 2-无向图 │ 3-无向网)：");
|
||
scanf("%d", &kind);
|
||
|
||
// 类型不合规
|
||
if(kind < 0 || kind > 3) {
|
||
return ERROR;
|
||
}
|
||
|
||
// 如果没有文件路径信息，则从控制台读取输入
|
||
readFromConsole = (path == NULL) || strcmp(path[kind], "") == 0;
|
||
|
||
// 需要从文件读取
|
||
if(readFromConsole) {
|
||
(*G).kind = kind; // 记录图/网的类型
|
||
} else {
|
||
// 打开文件，准备读取测试数据
|
||
fp = fopen(path[kind], "r");
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
return ERROR;
|
||
}
|
||
|
||
// 录入图的类型
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).kind));
|
||
}
|
||
|
||
// 随机创建有向图/网或无向图/网的一种
|
||
switch((*G).kind) {
|
||
case DG:
|
||
flag = CreateDG(G);
|
||
break;
|
||
case DN:
|
||
flag = CreateDN(G);
|
||
break;
|
||
case UDG:
|
||
flag = CreateUDG(G);
|
||
break;
|
||
case UDN:
|
||
flag = CreateUDN(G);
|
||
break;
|
||
default:
|
||
flag = ERROR;
|
||
break;
|
||
}
|
||
|
||
if(fp != NULL) {
|
||
fclose(fp);
|
||
fp = NULL;
|
||
}
|
||
|
||
return flag;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 构造有向图
|
||
*/
|
||
static Status CreateDG(MGraph* G) {
|
||
int i, j, k;
|
||
ArcCell arcs = {0, NULL}; // 有向图每条边的初始值
|
||
VertexType v1, v2;
|
||
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("请输入有向图的顶点数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).vexnum));
|
||
printf("请输入有向图的弧数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).arcnum));
|
||
printf("该有向图的弧上是否包含其他附加信息(0-不包含│1-包含)：");
|
||
scanf("%d", &IncInfo);
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
printf("请录入 %d 个顶点，不同顶点之间用空格隔开：", (*G).vexnum);
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(stdin);
|
||
scanf("%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
} else {
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).vexnum)); // 录入顶点数
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).arcnum)); // 录入弧数
|
||
ReadData(fp, "%d", &IncInfo); // 判断弧上是否包含附加信息
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 初始化有向图的邻接矩阵
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
for(j = 0; j < (*G).vexnum; j++) {
|
||
(*G).arcs[i][j] = arcs;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 仅在控制台录入信息时输出此提示
|
||
if(fp == NULL && (*G).arcnum != 0) {
|
||
printf("请为有向图依次录入 %d 条弧的信息，顶点之间用空格隔开：\n", (*G).arcnum);
|
||
}
|
||
|
||
// 录入弧的信息
|
||
for(k = 0; k < (*G).arcnum; k++) {
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("第 %2d 条弧：", k + 1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v2);
|
||
} else {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c%c", &v1, &v2);
|
||
}
|
||
|
||
i = LocateVex(*G, v1); // 获取顶点v1在顶点集中的位置
|
||
j = LocateVex(*G, v2); // 获取顶点v2在顶点集中的位置
|
||
|
||
// 将指定的顶点关系设置为1，指示这两个顶点是直接连接的(注：这里没有验证下标是否越界)
|
||
(*G).arcs[i][j].adj = 1;
|
||
|
||
// 如果需要录入弧的其他附加信息
|
||
if(IncInfo) {
|
||
// 最后录入附加信息
|
||
Input(*G, &((*G).arcs[i][j].info));
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 从文件中读取数据时，最后其实应当判断一下是否读到了足够的信息
|
||
return OK;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 构造有向网
|
||
*/
|
||
static Status CreateDN(MGraph* G) {
|
||
int i, j, k;
|
||
ArcCell arcs = {INFINITE, NULL}; // 有向网每条弧的初始值
|
||
VertexType v1, v2;
|
||
VRType w;
|
||
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("请输入有向网的顶点数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).vexnum));
|
||
printf("请输入有向网的弧数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).arcnum));
|
||
printf("该有向网的弧上是否包含其他附加信息(0-不包含│1-包含)：");
|
||
scanf("%d", &IncInfo);
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
printf("请录入 %d 个顶点，不同顶点之间用空格隔开：", (*G).vexnum);
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(stdin);
|
||
scanf("%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
} else {
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).vexnum)); // 录入顶点数
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).arcnum)); // 录入弧数
|
||
ReadData(fp, "%d", &IncInfo); // 判断弧上是否包含附加信息
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 初始化有向网的邻接矩阵
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
for(j = 0; j < (*G).vexnum; j++) {
|
||
(*G).arcs[i][j] = arcs;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 仅在控制台录入信息时输出此提示
|
||
if(fp == NULL && (*G).arcnum != 0) {
|
||
printf("请为有向网依次录入 %d 条弧(带权值)的信息，顶点及权值之间用空格隔开：\n", (*G).arcnum);
|
||
}
|
||
|
||
// 录入弧的信息
|
||
for(k = 0; k < (*G).arcnum; k++) {
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("第 %2d 条弧及其权值：", k + 1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v2);
|
||
scanf("%d", &w);
|
||
} else {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c%c%d", &v1, &v2, &w);
|
||
}
|
||
|
||
i = LocateVex(*G, v1); // 获取顶点v1在顶点集中的位置
|
||
j = LocateVex(*G, v2); // 获取顶点v2在顶点集中的位置
|
||
|
||
// 在指定的顶点关系上记录权值(注：这里没有验证下标是否越界)
|
||
(*G).arcs[i][j].adj = w;
|
||
|
||
// 如果需要录入弧的其他附加信息
|
||
if(IncInfo) {
|
||
// 最后录入附加信息
|
||
Input(*G, &((*G).arcs[i][j].info));
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 从文件中读取数据时，最后其实应当判断一下是否读到了足够的信息
|
||
return OK;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 构造无向图
|
||
*/
|
||
static Status CreateUDG(MGraph* G) {
|
||
int i, j, k;
|
||
ArcCell arcs = {0, NULL}; // 无向图每条边的初始值
|
||
VertexType v1, v2;
|
||
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("请输入无向图的顶点数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).vexnum));
|
||
printf("请输入无向图的边数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).arcnum));
|
||
printf("该无向图的边上是否包含其他附加信息(0-不包含│1-包含)：");
|
||
scanf("%d", &IncInfo);
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
printf("请录入 %d 个顶点，不同顶点之间用空格隔开：", (*G).vexnum);
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(stdin);
|
||
scanf("%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
} else {
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).vexnum)); // 录入顶点数
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).arcnum)); // 录入边数
|
||
ReadData(fp, "%d", &IncInfo); // 判断边上是否包含附加信息
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 初始化无向图的邻接矩阵
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
for(j = 0; j < (*G).vexnum; j++) {
|
||
(*G).arcs[i][j] = arcs;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 仅在控制台录入信息时输出此提示
|
||
if(fp == NULL && (*G).arcnum != 0) {
|
||
printf("请为无向图依次录入 %d 条边的信息，顶点之间用空格隔开：\n", (*G).arcnum);
|
||
}
|
||
|
||
// 录入边的信息
|
||
for(k = 0; k < (*G).arcnum; k++) {
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("第 %2d 条边：", k + 1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v2);
|
||
} else {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c%c", &v1, &v2);
|
||
}
|
||
|
||
i = LocateVex(*G, v1); // 获取顶点v1在顶点集中的位置
|
||
j = LocateVex(*G, v2); // 获取顶点v2在顶点集中的位置
|
||
|
||
// 将指定的顶点关系设置为1，指示这两个顶点是直接连接的(注：这里没有验证下标是否越界)
|
||
(*G).arcs[i][j].adj = 1;
|
||
|
||
// 如果需要录入边的其他附加信息
|
||
if(IncInfo) {
|
||
// 最后录入附加信息
|
||
Input(*G, &((*G).arcs[i][j].info));
|
||
}
|
||
|
||
// 填充对称点
|
||
(*G).arcs[j][i] = (*G).arcs[i][j];
|
||
}
|
||
|
||
// 从文件中读取数据时，最后其实应当判断一下是否读到了足够的信息
|
||
return OK;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* ████████ 算法7.2 ████████
|
||
*
|
||
* 构造无向网
|
||
*/
|
||
static Status CreateUDN(MGraph* G) {
|
||
int i, j, k;
|
||
ArcCell arcs = {INFINITE, NULL}; // 无向网每条边的初始值
|
||
VertexType v1, v2;
|
||
VRType w;
|
||
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("请输入无向网的顶点数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).vexnum));
|
||
printf("请输入无向网的边数：");
|
||
scanf("%d", &((*G).arcnum));
|
||
printf("该无向网的边上是否包含其他附加信息(0-不包含│1-包含)：");
|
||
scanf("%d", &IncInfo);
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
printf("请录入 %d 个顶点，不同顶点之间用空格隔开：", (*G).vexnum);
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(stdin);
|
||
scanf("%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
} else {
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).vexnum)); // 录入顶点数
|
||
ReadData(fp, "%d", &((*G).arcnum)); // 录入边数
|
||
ReadData(fp, "%d", &IncInfo); // 判断边上是否包含附加信息
|
||
|
||
// 录入顶点集
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c", &((*G).vexs[i]));
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 初始化无向网的邻接矩阵
|
||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
for(j = 0; j < (*G).vexnum; j++) {
|
||
(*G).arcs[i][j] = arcs;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 仅在控制台录入信息时输出此提示
|
||
if(fp == NULL && (*G).arcnum != 0) {
|
||
printf("请为无向网依次录入 %d 条边(带权值)的信息，顶点及权值之间用空格隔开：\n", (*G).arcnum);
|
||
}
|
||
|
||
// 录入边的信息
|
||
for(k = 0; k < (*G).arcnum; k++) {
|
||
if(fp == NULL) {
|
||
printf("第 %2d 条边及其权值：", k + 1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v1);
|
||
skipBlank(stdin); // 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
scanf("%c", &v2);
|
||
scanf("%d", &w);
|
||
} else {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个可读符号
|
||
skipBlank(fp);
|
||
ReadData(fp, "%c%c%d", &v1, &v2, &w);
|
||
}
|
||
|
||
i = LocateVex(*G, v1); // 获取顶点v1在顶点集中的位置
|
||
j = LocateVex(*G, v2); // 获取顶点v2在顶点集中的位置
|
||
|
||
// 在指定的顶点关系上记录权值(注：这里没有验证下标是否越界)
|
||
(*G).arcs[i][j].adj = w;
|
||
|
||
// 如果需要录入边的其他附加信息
|
||
if(IncInfo) {
|
||
// 最后录入附加信息
|
||
Input(*G, &((*G).arcs[i][j].info));
|
||
}
|
||
|
||
// 填充对称点
|
||
(*G).arcs[j][i] = (*G).arcs[i][j];
|
||
}
|
||
|
||
// 从文件中读取数据时，最后其实应当判断一下是否读到了足够的信息
|
||
return OK;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 录入边/弧的相关附加信息
|
||
*/
|
||
static void Input(MGraph G, InfoType** info) {
|
||
//录入边/弧的信息，本测试涉及到的边/弧默认无其他附加信息
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 查找
|
||
*
|
||
* 返回顶点u在图/网中的位置
|
||
*/
|
||
int LocateVex(MGraph G, VertexType u) {
|
||
int i;
|
||
|
||
for(i = 0; i < G.vexnum; i++) {
|
||
if(G.vexs[i] == u) {
|
||
return i;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 取值
|
||
*
|
||
* 返回索引v处的顶点值
|
||
*/
|
||
VertexType GetVex(MGraph G, int v) {
|
||
if(v < 0 || v >= G.vexnum) {
|
||
return '\0'; // 指定的顶点不存在
|
||
}
|
||
|
||
return G.vexs[v];
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 以图形化形式输出当前结构
|
||
*
|
||
* 注：在图/网中，使用"-"来表示两顶点不直接连通
|
||
*/
|
||
void PrintGraph(MGraph G) {
|
||
int i, j;
|
||
|
||
if(G.vexnum == 0) {
|
||
printf("空图，无需打印！\n");
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
printf("当前图/网包含 %2d 个顶点， %2d 条边/弧...\n", G.vexnum, G.arcnum);
|
||
|
||
printf(" ");
|
||
for(i = 0; i < G.vexnum; i++) {
|
||
printf(" %c", G.vexs[i]);
|
||
}
|
||
printf("\n");
|
||
|
||
for(i = 0; i < G.vexnum; i++) {
|
||
printf("%c ", G.vexs[i]);
|
||
|
||
for(j = 0; j < G.vexnum; j++) {
|
||
if(((G.kind == DG || G.kind == UDG) && G.arcs[i][j].adj == 0) || ((G.kind == DN || G.kind == UDN) && G.arcs[i][j].adj == INFINITE)) {
|
||
printf(" -");
|
||
} else {
|
||
printf("%3d", G.arcs[i][j].adj);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
printf("\n");
|
||
}
|
||
}
|