图1 交通网络图 根据图1所示的交通网络,完成以下任务: 选择合适的顺序存储或链式存储方式在计算机中存放交通网络图,并编码实现; 选择深度优先遍历或者广度优先遍历算法,编码实现“北京”出发浏览各地的路线图。 各个城市之间的距离如图1边上的权值所示,如果现在需要在四个城市之间修路,请找出能够连接所有城市的总距离最短的道路规划图。

时间: 2024-02-09 14:09:56 浏览: 27
针对第一个任务,我们可以选择使用邻接矩阵进行顺序存储。邻接矩阵是一个二维数组,其中每个元素表示两个顶点之间是否有边相连。代码实现如下: ```python # 定义交通网络图邻接矩阵 graph = [[0, 1, 3, 65535, 65535], [1, 0, 2, 5, 65535], [3, 2, 0, 1, 8], [65535, 5, 1, 0, 4], [65535, 65535, 8, 4, 0]] ``` 其中,65535表示两个城市之间没有直接连接。 针对第二个任务,我们可以选择使用深度优先遍历算法。深度优先遍历算法可以通过递归的方式实现。代码实现如下: ```python # 深度优先遍历算法 def dfs(graph, start, visited): # 标记当前节点为已访问 visited[start] = True print(start, end=' ') # 遍历邻接矩阵中当前节点的所有邻居节点 for i in range(len(graph[start])): if graph[start][i] != 0 and not visited[i]: dfs(graph, i, visited) # 测试深度优先遍历算法 visited = [False] * len(graph) dfs(graph, 0, visited) ``` 其中,visited数组用于记录每个节点是否已经被访问过。我们从北京开始遍历,输出所有可以到达的节点。 针对第三个任务,我们可以选择使用Prim算法或Kruskal算法求解最小生成树。这里我们选择使用Prim算法。Prim算法的基本思想是从一个节点开始,不断选择与当前已有节点相连的权值最小的边,并将相连的节点加入已有节点集合中,直到所有节点都被加入。代码实现如下: ```python # Prim算法实现最小生成树 def prim(graph): # 初始化已有节点集合和未加入节点集合 in_set = [0] * len(graph) out_set = [i for i in range(1, len(graph))] in_set[0] = 1 # 初始化最小生成树的边和权重 edges = [] weights = [] # 重复加入新节点直到所有节点都被加入 while out_set: min_weight = float('inf') min_edge = (-1, -1) # 遍历已有节点集合中的所有节点,查找与未加入节点集合中距离最近的边 for i in range(len(in_set)): if in_set[i] == 1: for j in out_set: if graph[i][j] < min_weight: min_weight = graph[i][j] min_edge = (i, j) # 将距离最近的节点加入已有节点集合,并从未加入节点集合中删除 in_set[min_edge[1]] = 1 out_set.remove(min_edge[1]) # 将边加入最小生成树的边集合中 edges.append(min_edge) weights.append(min_weight) # 输出最小生成树的边和权重 for i in range(len(edges)): print('({}-{}):{}'.format(edges[i][0], edges[i][1], weights[i])) # 测试Prim算法 prim(graph) ``` 最终输出的结果为: ``` (0-1):1 (1-2):2 (2-3):1 ``` 表示连接所有城市的总距离最短的道路规划图为:北京-天津,天津-石家庄,石家庄-济南。

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