数据结构图系统定义一个图的数据类型,完成以下操作(1)用邻接矩阵的方式创建一个图 (2)用邻接表的方式创建一个图 (3)对采用邻接矩阵表示的图进行深度优先遍历: (4)对采用邻接矩阵表示的图进行广度优先遍历 (5)对采用邻接表表示的图进行深度优先遍历 (6)对采用邻接表表示的图进行广度优先遍历

时间: 2024-03-12 22:48:22 浏览: 69
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邻接矩阵图操作的测试-图-详解-数据结构

好的,我来回答你的问题: 1. 用邻接矩阵的方式创建一个图 邻接矩阵是一个二维数组,其中数组中的每个元素表示两个节点之间是否有边。对于一个有 n 个节点的图,邻接矩阵的大小为 n x n。如果两个节点之间有边,则邻接矩阵中对应的元素为 1,否则为 0。 代码实现: ``` class GraphMatrix: def __init__(self, n): self.n = n self.matrix = [[0]*n for i in range(n)] def add_edge(self, u, v): self.matrix[u][v] = 1 self.matrix[v][u] = 1 ``` 2. 用邻接表的方式创建一个图 邻接表是一个由链表组成的数组,其中每个链表表示图中某个节点的邻居节点。对于一个有 n 个节点的图,邻接表的大小为 n。链表中的每个元素表示该节点的一个邻居节点。 代码实现: ``` class GraphList: def __init__(self, n): self.n = n self.adj = [[] for i in range(n)] def add_edge(self, u, v): self.adj[u].append(v) self.adj[v].append(u) ``` 3. 对采用邻接矩阵表示的图进行深度优先遍历 深度优先遍历是一种遍历图的方式,它从某个起点开始,沿着一条路径尽可能远地访问图中的节点,直到到达一个死胡同,然后回溯到之前的节点,继续访问其他节点。深度优先遍历可以使用递归实现。 代码实现: ``` def dfs_matrix(graph, start, visited): visited[start] = True print(start, end=' ') for i in range(graph.n): if graph.matrix[start][i] == 1 and not visited[i]: dfs_matrix(graph, i, visited) g = GraphMatrix(5) g.add_edge(0, 1) g.add_edge(0, 2) g.add_edge(1, 2) g.add_edge(2, 3) g.add_edge(3, 4) visited = [False]*g.n dfs_matrix(g, 0, visited) ``` 4. 对采用邻接矩阵表示的图进行广度优先遍历 广度优先遍历是一种遍历图的方式,它从某个起点开始,先访问所有与该节点相邻的节点,然后按照宽度优先的顺序访问它们的邻居节点。广度优先遍历可以使用队列实现。 代码实现: ``` from collections import deque def bfs_matrix(graph, start, visited): queue = deque() queue.append(start) visited[start] = True while queue: node = queue.popleft() print(node, end=' ') for i in range(graph.n): if graph.matrix[node][i] == 1 and not visited[i]: visited[i] = True queue.append(i) g = GraphMatrix(5) g.add_edge(0, 1) g.add_edge(0, 2) g.add_edge(1, 2) g.add_edge(2, 3) g.add_edge(3, 4) visited = [False]*g.n bfs_matrix(g, 0, visited) ``` 5. 对采用邻接表表示的图进行深度优先遍历 代码实现: ``` def dfs_list(graph, start, visited): visited[start] = True print(start, end=' ') for i in graph.adj[start]: if not visited[i]: dfs_list(graph, i, visited) g = GraphList(5) g.add_edge(0, 1) g.add_edge(0, 2) g.add_edge(1, 2) g.add_edge(2, 3) g.add_edge(3, 4) visited = [False]*g.n dfs_list(g, 0, visited) ``` 6. 对采用邻接表表示的图进行广度优先遍历 代码实现: ``` def bfs_list(graph, start, visited): queue = deque() queue.append(start) visited[start] = True while queue: node = queue.popleft() print(node, end=' ') for i in graph.adj[node]: if not visited[i]: visited[i] = True queue.append(i) g = GraphList(5) g.add_edge(0, 1) g.add_edge(0, 2) g.add_edge(1, 2) g.add_edge(2, 3) g.add_edge(3, 4) visited = [False]*g.n bfs_list(g, 0, visited) ```
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