(1)由给定的顶点和边的信息构造图的邻接矩阵存储; (2)对该图进行深度优先搜索,输出搜索得到的结点序列; (3)以邻接表作存储结构,用克鲁斯卡尔算法构造最小生成树。
时间: 2024-01-25 12:02:35 浏览: 79
好的,我明白了。让我们逐个回答您的问题。
(1) 由给定的顶点和边的信息构造图的邻接矩阵存储:
首先,我们需要定义一个邻接矩阵 $A$,它的大小为 $n\times n$,其中 $n$ 是图中顶点的数量。然后,我们需要根据给定的信息来填充邻接矩阵。
假设我们有 $m$ 条边,每条边连接两个顶点 $u$ 和 $v$,并且有一个权重 $w$。那么,我们可以使用以下代码来构建邻接矩阵:
```
// 假设我们已经定义好了图的大小 n 和边的数量 m
int A[n][n]; // 定义邻接矩阵
// 初始化邻接矩阵
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
A[i][j] = 0; // 默认没有边相连
}
}
// 填充邻接矩阵
for (int k = 0; k < m; k++) {
int u, v, w; // 从给定信息中获取边的信息
A[u][v] = w;
A[v][u] = w; // 无向图需要对称填充
}
```
这样,我们就成功地构造了一个邻接矩阵来表示给定的图。
(2) 对该图进行深度优先搜索,输出搜索得到的结点序列:
深度优先搜索算法(Depth First Search,DFS)是一种用于遍历或搜索树或图的算法。它从一条指定的边开始,然后尽可能地“深入”每个顶点,直到无法继续为止,然后回溯到该点的上一个顶点,并尝试访问另一个路径。使用深度优先搜索算法可以找到任意两个顶点之间的路径。
以下是使用深度优先搜索算法遍历给定图的基本步骤:
1. 初始化一个空的栈,将起始顶点压入栈中。
2. 从栈中弹出一个顶点,并将其标记为已访问。
3. 检查该顶点的邻居,如果邻居未被访问,则将其压入栈中。
4. 重复步骤 2 和步骤 3,直到栈为空。
以下是使用深度优先搜索算法遍历给定图并输出搜索顺序的代码:
```
// 假设我们已经定义好了图的邻接矩阵 A
bool visited[n]; // 定义一个数组来记录每个顶点是否已经被访问过
// 深度优先搜索函数
void dfs(int u) {
visited[u] = true; // 标记该顶点已经被访问过
cout << u << " "; // 输出该顶点
// 检查该顶点的邻居
for (int v = 0; v < n; v++) {
if (A[u][v] != 0 && !visited[v]) {
dfs(v); // 如果邻居未被访问,则递归访问它
}
}
}
// 遍历图的每个连通分量
void dfsTraversal() {
// 初始化 visited 数组
for (int i = 0; i < n; i++) {
visited[i] = false;
}
// 遍历每个顶点
for (int u = 0; u < n; u++) {
if (!visited[u]) {
dfs(u); // 如果该顶点未被访问,则从该顶点开始进行深度优先搜索
}
}
}
```
(3) 以邻接表作存储结构,用克鲁斯卡尔算法构造最小生成树:
克鲁斯卡尔算法(Kruskal Algorithm)是一种用于求解加权无向图的最小生成树的贪心算法。它的基本思想是从小到大依次选择每条边,如果该边不会与已选择的边形成环,就将其加入最小生成树中。
以下是使用邻接表作为存储结构,并使用克鲁斯卡尔算法构造最小生成树的代码:
```
// 假设我们已经定义好了图的顶点数量 n 和边的数量 m
vector<pair<int, pair<int, int>>> edges; // 定义边的信息(起点、终点、权重)
vector<int> parent(n); // 定义每个顶点的父节点,用于判断是否形成环
// 初始化 parent 数组
for (int i = 0; i < n; i++) {
parent[i] = i;
}
// 克鲁斯卡尔算法
int kruskalMST() {
int mstWeight = 0; // 最小生成树的权重
// 按照权重从小到大对边进行排序
sort(edges.begin(), edges.end());
// 依次加入每条边
for (auto edge : edges) {
int u = edge.second.first;
int v = edge.second.second;
int w = edge.first;
// 检查该边的两个顶点是否已经在同一集合中
int parentU = findParent(u);
int parentV = findParent(v);
if (parentU != parentV) {
// 如果不在同一集合中,则加入该边,并将两个集合合并
mstWeight += w;
parent[parentU] = parentV;
}
}
return mstWeight;
}
// 查找该顶点所在集合的根节点
int findParent(int u) {
while (parent[u] != u) {
u = parent[u];
}
return u;
}
```
这样,我们就成功地使用了邻接表作为存储结构,并使用克鲁斯卡尔算法构造了给定图的最小生成树。
阅读全文