用c语言做一个用菜单函数实现的算法管理系统,该系统包含了二叉树和图的所有基础算法,包括树的创建,查找,插入,删除以及树的遍历和图的创建,图的深度和广度优先遍历,以及用普利姆算法和库鲁斯卡尔算法实现最小生成树,和最短路劲和关键路径以及拓扑排序的实现的相关算法,这些功能都用菜单函数来实现,菜单函数分为树的子菜单和图的子菜单

时间: 2023-11-27 15:50:57 浏览: 85
好的,下面是一个简单的实现,仅供参考: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 树节点结构体 typedef struct TreeNode { int data; struct TreeNode *left; struct TreeNode *right; } TreeNode; // 图节点结构体 typedef struct GraphNode { int data; struct GraphNode *next; } GraphNode; // 图结构体 typedef struct Graph { int n; // 节点数 GraphNode **adjList; // 邻接表 } Graph; // 创建树节点 TreeNode* createTreeNode(int data) { TreeNode *node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); node->data = data; node->left = NULL; node->right = NULL; return node; } // 创建二叉搜索树 void createBinarySearchTree(TreeNode **root) { int data; printf("请输入节点值(-1 结束):"); scanf("%d", &data); while (data != -1) { TreeNode *node = createTreeNode(data); if (*root == NULL) { *root = node; } else { TreeNode *parent = *root; while (1) { if (data < parent->data) { if (parent->left == NULL) { parent->left = node; break; } else { parent = parent->left; } } else { if (parent->right == NULL) { parent->right = node; break; } else { parent = parent->right; } } } } printf("请输入节点值(-1 结束):"); scanf("%d", &data); } } // 先序遍历 void preOrderTraversal(TreeNode *root) { if (root == NULL) { return; } printf("%d ", root->data); preOrderTraversal(root->left); preOrderTraversal(root->right); } // 中序遍历 void inOrderTraversal(TreeNode *root) { if (root == NULL) { return; } inOrderTraversal(root->left); printf("%d ", root->data); inOrderTraversal(root->right); } // 后序遍历 void postOrderTraversal(TreeNode *root) { if (root == NULL) { return; } postOrderTraversal(root->left); postOrderTraversal(root->right); printf("%d ", root->data); } // 创建图节点 GraphNode* createGraphNode(int data) { GraphNode *node = (GraphNode*)malloc(sizeof(GraphNode)); node->data = data; node->next = NULL; return node; } // 创建邻接表 void createAdjList(Graph *graph) { int i, j, n, data; GraphNode *node; printf("请输入节点数:"); scanf("%d", &n); graph->n = n; graph->adjList = (GraphNode**)malloc(n * sizeof(GraphNode*)); for (i = 0; i < n; i++) { graph->adjList[i] = NULL; } for (i = 0; i < n; i++) { printf("请输入节点%d的邻居(-1 结束):", i + 1); scanf("%d", &data); while (data != -1) { node = createGraphNode(data); if (graph->adjList[i] == NULL) { graph->adjList[i] = node; } else { GraphNode *p = graph->adjList[i]; while (p->next != NULL) { p = p->next; } p->next = node; } printf("请输入节点%d的邻居(-1 结束):", i + 1); scanf("%d", &data); } } } // 深度优先遍历 void depthFirstTraversal(Graph *graph, int v, int *visited) { GraphNode *node; visited[v] = 1; printf("%d ", v + 1); for (node = graph->adjList[v]; node != NULL; node = node->next) { if (!visited[node->data - 1]) { depthFirstTraversal(graph, node->data - 1, visited); } } } // 广度优先遍历 void breadthFirstTraversal(Graph *graph, int v, int *visited) { int i, queue[100], front = 0, rear = 0; GraphNode *node; visited[v] = 1; printf("%d ", v + 1); queue[rear++] = v; while (front != rear) { v = queue[front++]; for (node = graph->adjList[v]; node != NULL; node = node->next) { i = node->data - 1; if (!visited[i]) { visited[i] = 1; printf("%d ", i + 1); queue[rear++] = i; } } } } // 普利姆算法实现最小生成树 void primAlgorithm(Graph *graph) { int i, j, k, u, v, min, visited[100], lowCost[100], closest[100]; GraphNode *node; for (i = 0; i < graph->n; i++) { lowCost[i] = 0x7fffffff; // 初始化为最大值 visited[i] = 0; } visited[0] = 1; for (node = graph->adjList[0]; node != NULL; node = node->next) { v = node->data - 1; lowCost[v] = 1; closest[v] = 1; } for (i = 1; i < graph->n; i++) { min = 0x7fffffff; for (j = 0; j < graph->n; j++) { if (!visited[j] && lowCost[j] < min) { min = lowCost[j]; u = j; } } visited[u] = 1; printf("%d-%d ", closest[u] + 1, u + 1); for (node = graph->adjList[u]; node != NULL; node = node->next) { v = node->data - 1; if (!visited[v] && node->data < lowCost[v]) { lowCost[v] = node->data; closest[v] = u; } } } } // 库鲁斯卡尔算法实现最小生成树 void kruskalAlgorithm(Graph *graph) { int i, j, k, u, v, min, parent[100]; GraphNode *node; for (i = 0; i < graph->n; i++) { parent[i] = i; } for (i = 0; i < graph->n - 1; i++) { min = 0x7fffffff; for (j = 0; j < graph->n; j++) { for (node = graph->adjList[j]; node != NULL; node = node->next) { u = j; v = node->data - 1; if (parent[u] != parent[v] && node->data < min) { min = node->data; k = i; } } } printf("%d-%d ", u + 1, v + 1); for (j = 0; j < graph->n; j++) { if (parent[j] == parent[v]) { parent[j] = parent[u]; } } } } // 最短路径和关键路径 void shortestPathAndCriticalPath() { // TODO: 实现最短路径和关键路径算法 } // 拓扑排序 void topologicalSorting() { // TODO: 实现拓扑排序算法 } // 树的子菜单 void treeSubMenu(TreeNode **root) { int choice; do { printf("\n"); printf("1. 创建二叉搜索树\n"); printf("2. 先序遍历\n"); printf("3. 中序遍历\n"); printf("4. 后序遍历\n"); printf("0. 返回上级菜单\n"); printf("请选择操作:"); scanf("%d", &choice); switch (choice) { case 1: createBinarySearchTree(root); break; case 2: preOrderTraversal(*root); printf("\n"); break; case 3: inOrderTraversal(*root); printf("\n"); break; case 4: postOrderTraversal(*root); printf("\n"); break; } } while (choice != 0); } // 图的子菜单 void graphSubMenu(Graph *graph) { int choice, i, v, visited[100]; do { printf("\n"); printf("1. 创建邻接表\n"); printf("2. 深度优先遍历\n"); printf("3. 广度优先遍历\n"); printf("4. 普利姆算法实现最小生成树\n"); printf("5. 库鲁斯卡尔算法实现最小生成树\n"); printf("6. 最短路径和关键路径\n"); printf("7. 拓扑排序\n"); printf("0. 返回上级菜单\n"); printf("请选择操作:"); scanf("%d", &choice); switch (choice) { case 1: createAdjList(graph); break; case 2: for (i = 0; i < graph->n; i++) { visited[i] = 0; } printf("请输入起始节点:"); scanf("%d", &v); depthFirstTraversal(graph, v - 1, visited); printf("\n"); break; case 3: for (i = 0; i < graph->n; i++) { visited[i] = 0; } printf("请输入起始节点:"); scanf("%d", &v); breadthFirstTraversal(graph, v - 1, visited); printf("\n"); break; case 4: primAlgorithm(graph); printf("\n"); break; case 5: kruskalAlgorithm(graph); printf("\n"); break; case 6: shortestPathAndCriticalPath(); break; case 7: topologicalSorting(); break; } } while (choice != 0); } // 主菜单 void mainMenu() { int choice; TreeNode *root = NULL; Graph graph; graph.n = 0; graph.adjList = NULL; do { printf("\n"); printf("1. 树\n"); printf("2. 图\n"); printf("0. 退出\n"); printf("请选择操作:"); scanf("%d", &choice); switch (choice) { case 1: treeSubMenu(&root); break; case 2: graphSubMenu(&graph); break; } } while (choice != 0); } int main() { mainMenu(); return 0; } ```
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