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6.8 KiB
C++
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6.8 KiB
C++
/*=================================
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* 图的数组(邻接矩阵)存储表示
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*
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* 包含算法: 7.1、7.2、7.4、7.5、7.6
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==================================*/
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#include "MGraph.h" //**▲07 图**//
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// 录入数据的源文件；fp为null时，说明需要从控制台录入
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static FILE* fp = NULL;
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/*
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* IncInfo指示该图/网的边/弧上是否存在附加信息。
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* 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。
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*/
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Boolean IncInfo = FALSE;
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/*
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* ████████ 算法7.1 ████████
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*
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* 创建图/表
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*
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*【备注】
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*
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* 教材中默认从控制台读取数据。
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* 这里为了方便测试，避免每次运行都手动输入数据，
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* 因而允许选择从预设的文件path中读取测试数据。
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*
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* 如果需要从控制台读取数据，则path为NULL，或path[kind]为""。
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* 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。
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*/
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Status CreateGraph(MGraph* G, char* path[]) {
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int readFromConsole; // 是否从控制台读取数据
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int kind;
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Status flag;
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// ★★★此处固定为有向图
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kind = 0;
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// 如果没有文件路径信息，则从控制台读取输入
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readFromConsole = (path == NULL) || strcmp(path[kind], "") == 0;
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// 需要从文件读取
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if(readFromConsole) {
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(*G).kind = GraphKind(kind); // 记录图/网的类型
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} else {
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// 打开文件，准备读取测试数据
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fp = fopen(path[kind], "r");
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if(fp == NULL) {
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return ERROR;
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}
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// 录入图的类型
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ReadData(fp, "%d", &((*G).kind));
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}
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// 随机创建有向图/网或无向图/网的一种
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switch((*G).kind) {
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case DG:
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flag = CreateDG(G);
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break;
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default:
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flag = ERROR;
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break;
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}
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if(fp != NULL) {
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fclose(fp);
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fp = NULL;
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}
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return flag;
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}
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/*
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* 构造有向图
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*/
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static Status CreateDG(MGraph* G) {
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int i, j, k;
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ArcCell arcs = {0, NULL}; // 有向图每条边的初始值
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VertexType v1, v2;
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if(fp == NULL) {
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printf("请输入有向图的顶点数：");
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scanf("%d", &((*G).vexnum));
|
||
printf("请输入有向图的弧数：");
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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)：");
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scanf("%d", &IncInfo);
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||
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||
// 录入顶点集
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||
printf("请录入 %d 个顶点，不同顶点之间用空格隔开：", (*G).vexnum);
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for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
// 跳过空白，寻找下一个"可读"符号
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skipBlank(stdin);
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||
scanf("%c", &((*G).vexs[i]));
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||
}
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} else {
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ReadData(fp, "%d", &((*G).vexnum)); // 录入顶点数
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||
ReadData(fp, "%d", &((*G).arcnum)); // 录入弧数
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||
ReadData(fp, "%d", &IncInfo); // 判断弧上是否包含附加信息
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||
|
||
// 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]));
|
||
}
|
||
}
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||
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||
// 初始化有向图的邻接矩阵
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||
for(i = 0; i < (*G).vexnum; i++) {
|
||
for(j = 0; j < (*G).vexnum; j++) {
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||
(*G).arcs[i][j] = arcs;
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||
}
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||
}
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// 仅在控制台录入信息时输出此提示
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if(fp == NULL && (*G).arcnum != 0) {
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||
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);
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||
}
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||
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||
// 录入弧的信息
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||
for(k = 0; k < (*G).arcnum; k++) {
|
||
if(fp == NULL) {
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||
printf("第 %2d 条弧：", k + 1);
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||
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);
|
||
}
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i = LocateVex(*G, v1); // 获取顶点v1在顶点集中的位置
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||
j = LocateVex(*G, v2); // 获取顶点v2在顶点集中的位置
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||
// 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)
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||
(*G).arcs[i][j].adj = 1;
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||
// 如果需要录入弧的其他附加信息
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||
if(IncInfo) {
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||
// 最后录入附加信息
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Input(*G, &((*G).arcs[i][j].info));
|
||
}
|
||
}
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||
|
||
// 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
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||
return OK;
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||
}
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||
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/*
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||
* 录入边/弧的相关附加信息
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||
*/
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||
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
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||
}
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||
/*
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||
* 查找
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||
*
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||
* 返回顶点u在图/网中的位置
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||
*/
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||
int LocateVex(MGraph G, VertexType u) {
|
||
int i;
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||
|
||
for(i = 0; i < G.vexnum; i++) {
|
||
if(G.vexs[i] == u) {
|
||
return i;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return -1;
|
||
}
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||
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||
/*
|
||
* 取值
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||
*
|
||
* 返回索引v处的顶点值
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||
*/
|
||
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];
|
||
}
|
||
|
||
/*
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||
* 首个邻接点
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||
*
|
||
* 返回顶点v的首个邻接点
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||
*/
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||
int FirstAdjVex(MGraph G, VertexType v) {
|
||
int kv, j;
|
||
VRType adj;
|
||
|
||
kv = LocateVex(G, v);
|
||
if(kv == -1) {
|
||
return -1; // 指定的顶点不存在
|
||
}
|
||
|
||
// 确定一个非连通标记
|
||
if(G.kind == DG || G.kind == UDG) {
|
||
adj = 0; // 图
|
||
} else if(G.kind == DN || G.kind == UDN) {
|
||
adj = INFINITE; // 网
|
||
} else {
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// 从头开始查找
|
||
for(j = 0; j < G.vexnum; j++) {
|
||
// 找到与v直接连接的顶点
|
||
if(G.arcs[kv][j].adj != adj) {
|
||
return j;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
* 下一个邻接点
|
||
*
|
||
* 返回顶点v的(相对于w的)下一个邻接点
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||
*/
|
||
int NextAdjVex(MGraph G, VertexType v, VertexType w) {
|
||
int kv, kw, j;
|
||
VRType adj;
|
||
|
||
kv = LocateVex(G, v);
|
||
if(kv == -1) {
|
||
return -1; // 指定的顶点不存在
|
||
}
|
||
|
||
kw = LocateVex(G, w);
|
||
if(kw == -1) {
|
||
return -1; // 指定的顶点不存在
|
||
}
|
||
|
||
// 确定一个非连通标记
|
||
if(G.kind == DG || G.kind == UDG) {
|
||
adj = 0; // 图
|
||
} else if(G.kind == DN || G.kind == UDN) {
|
||
adj = INFINITE; // 网
|
||
} else {
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
|
||
// 从顶点w后开始查找
|
||
for(j = kw + 1; j < G.vexnum; j++) {
|
||
// 找到与v直接连接的顶点
|
||
if(G.arcs[kv][j].adj != adj) {
|
||
return j;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return -1;
|
||
}
|
||
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||
/*
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||
* 以图形化形式输出当前结构
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||
*
|
||
* 注：在网中，使用"-"来表示两顶点不直接连通
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||
*/
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||
void PrintGraph(MGraph G) {
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||
int i, j;
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||
|
||
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");
|
||
}
|
||
}
|