图的操作与遍历 - 数据结构实验报告
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更新于2024-09-11
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"该文档是武夷学院的一份数据结构实验报告,专注于图的操作,包括图的定义、术语、存储结构、遍历方法以及在计算机中的实现。实验内容包括使用连接矩阵表示法构建无向网G,并进行广度优先遍历。提供了相应的C语言源代码,定义了图的数据结构以及辅助的栈结构。"
实验报告详细介绍了进行图操作所需的知识准备,这些知识包括:
1. 图的基本概念和术语:理解图是由顶点和边组成的非线性数据结构,边可以表示顶点之间的关系。
2. 图的存储结构:主要介绍了连接矩阵这一方法,通过二维数组来表示图中顶点之间的邻接关系。
3. 图的遍历:在树遍历的基础上,学习如何进行深度优先遍历(DFS)和广度优先遍历(BFS),并解决图的连通性问题,例如判断图是否连通、查找最小生成树等。
4. 应用图论知识:探讨如何在计算机中实现图的各种操作,如添加、删除顶点和边,搜索最短路径等。
实验过程记录部分展示了实验的具体内容和要求:
1. 使用连接矩阵表示法构建无向网G,无向图意味着图中的每条边没有方向,每个顶点都可以通过边与其他顶点相连。
2. 对构建的无向网G进行广度优先遍历,这是一种从起点开始,逐层访问所有顶点的遍历方法,通常用于寻找最短路径或确定连通性。
在提供的C语言源代码中,定义了如下数据结构和类型:
1. `VrType` 和 `InfoType` 用于表示顶点类型和信息类型,可以根据实际需求进行定义。
2. `GraphKind` 枚举类型定义了四种图的类型:有向图(DG),有向无环图(DN),无向图(UDG)和无向无环图(UDN)。
3. `AdjMatrix` 结构体代表连接矩阵,包含邻接矩阵`arcs`,用于存储图的边信息,以及`vexnum`和`arcnum`记录顶点数和边数。
4. `MGraph` 结构体表示整个图,包含顶点数组`vertex`、邻接矩阵`arcs`和图的类型`kind`。
5. `SeqStack` 结构体表示顺序栈,用于辅助进行广度优先遍历,包含元素数组`elem1`和栈顶索引`top`。
实验报告还可能包含具体的程序实现,例如广度优先遍历的算法,但这部分内容在给出的部分中未提供。在实际的实验中,学生需要编写这个算法,利用栈来保存待访问的顶点,并按照广度优先的顺序打印出顶点。
此外,实验报告通常还会包括实验结果的分析和总结,可能涉及运行时间、空间复杂度、实验遇到的问题及解决方案,以及对实验内容的理解和反思。这些部分有助于巩固理论知识,提升实际编程技能,并训练解决问题的能力。
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