图的邻接矩阵存储及求邻接点操作要求从文件输入顶点和边数据,包括顶点信息、边、权值等,编写程序实现以下功能
时间: 2024-03-24 13:35:52 浏览: 101
实验十二 图的基本操作—邻接矩阵存储结构.doc
好的,这是一个图的邻接矩阵存储及求邻接点操作的问题,需要从文件中读取顶点和边数据,包括顶点信息、边、权值等。那么,我可以给您提供一个简单的实现思路:
1. 首先,读取文件中的顶点信息,建立一个顶点集合,并记录每个顶点的编号。
2. 然后,读取文件中的边信息,根据边的起点和终点的编号,在邻接矩阵中标记该边的权值。
3. 最后,对于任意一个顶点,可以通过在邻接矩阵中查找该点的行或列,来获取该点的所有邻接点。
在具体实现时,可以使用二维数组来表示邻接矩阵,其中数组的行和列分别对应于图中的顶点,数组元素则表示相邻两点之间的边的权值。同时,可以使用一个哈希表来保存每个顶点的编号。
实现的详细步骤和代码可以参考下面的示例:
```python
# 定义一个函数,用于从文件中读取顶点和边的信息,返回邻接矩阵和顶点集合
def read_graph(filename):
# 打开文件,读取顶点和边的信息
with open(filename, 'r') as f:
data = f.readlines()
# 获取顶点个数和边的个数
v_num, e_num = map(int, data[0].strip().split())
# 初始化邻接矩阵
adj_matrix = [[0] * v_num for i in range(v_num)]
# 初始化顶点集合和编号哈希表
vertices = []
vertex_index = {}
# 读取顶点信息,添加到顶点集合和编号哈希表中
for i in range(1, v_num+1):
vertex = data[i].strip()
vertices.append(vertex)
vertex_index[vertex] = i - 1
# 读取边的信息,更新邻接矩阵中的元素
for i in range(v_num+1, v_num+1+e_num):
edge = data[i].strip().split()
start, end, weight = edge[0], edge[1], int(edge[2])
start_index, end_index = vertex_index[start], vertex_index[end]
adj_matrix[start_index][end_index] = weight
adj_matrix[end_index][start_index] = weight
# 返回邻接矩阵和顶点集合
return adj_matrix, vertices
# 定义一个函数,用于获取指定顶点的所有邻接点
def get_adjacent_vertices(adj_matrix, vertices, vertex):
# 获取顶点的编号
vertex_index = vertices.index(vertex)
# 遍历邻接矩阵中该顶点所在的行,获取所有相邻的顶点
adjacent_vertices = []
for i in range(len(adj_matrix[vertex_index])):
if adj_matrix[vertex_index][i] != 0:
adjacent_vertices.append(vertices[i])
# 返回相邻顶点的列表
return adjacent_vertices
# 测试代码
adj_matrix, vertices = read_graph('graph.txt')
print('顶点集合:', vertices)
print('邻接矩阵:')
for row in adj_matrix:
print(row)
print('顶点A的邻接点:', get_adjacent_vertices(adj_matrix, vertices, 'A'))
```
其中,`graph.txt` 文件是包含顶点和边数据的文本文件,示例数据如下:
```
5 7
A
B
C
D
E
A B 3
A C 4
B C 2
C D 5
D E 6
C E 1
B E 7
```
运行上面的代码,将输出以下结果:
```
顶点集合: ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']
邻接矩阵:
[0, 3, 4, 0, 0]
[3, 0, 2, 0, 7]
[4, 2, 0, 5, 1]
[0, 0, 5, 0, 6]
[0, 7, 1, 6, 0]
顶点A的邻接点: ['B', 'C']
```
可以看到,邻接矩阵和顶点集合都被正确地读取和存储了,并且可以根据顶点获取其所有的邻接点。
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