山东建筑大学计算机学院实验三：图操作实现与存储结构转换

资源摘要信息:"山东建筑大学计算机学院数据结构实验三：图的基本操作"详细说明了图数据结构在编程实践中的具体操作方法。在该实验中，需要学生掌握图的两种基本存储结构——邻接矩阵和邻接表，并能够根据这两种存储结构进行图的创建、顶点度的计算、图的遍历以及存储结构的转换。 1. 邻接矩阵和邻接表存储结构的定义： - 邻接矩阵是一种用二维数组表示图的方法，通常用于表示无向图。若两个顶点之间存在边，则数组对应位置为1，否则为0。 - 邻接表则是一种更为节省空间的图的存储结构，使用链表（或数组加链表）来存储每个顶点的邻接顶点信息，每个顶点对应一个链表，链表中存储所有邻接点。 2. 图的创建： - 在邻接矩阵中，可以通过输入顶点和边的信息来更新矩阵中的值，从而构建出图。 - 在邻接表中，通过添加节点和边来构建图，每个顶点关联一个链表来表示其邻接点。 3. 求顶点度的操作： - 在邻接矩阵中，顶点的度可以通过遍历矩阵中对应行（或列，取决于图是有向还是无向）的非零元素的数目来确定。 - 在邻接表中，顶点的度等同于其邻接链表的长度。 4. 图的遍历算法： - 深度优先遍历（DFS）是沿着图的深度不断探索直至找到目标顶点或遍历完所有顶点，使用栈或递归实现。 - 广度优先遍历（BFS）是逐层向外扩展直至找到目标顶点或遍历完所有顶点，通常使用队列实现。 5. 存储结构的转换： - 邻接矩阵与邻接表之间可以相互转换，但转换过程中需要注意图是有向还是无向以及需要保证转换后数据的准确性。 6. 具体实现的接口（IGraph）： - createGraph()：图的创建方法，用于初始化图的存储结构。 - getVexNum() 和 getArcNum()：分别用于获取图中顶点和边的数量。 - getVex(int v)：获取顶点的值。 - locateVex(Object Vex)：在图中定位顶点的位置。 实验中所涉及到的编程文件说明： - 实验三.docx：文档包含了实验的指导书和要求。 - MGraph.java、ALGraph.java：这两个Java文件分别代表了使用邻接矩阵和邻接表实现的图类。 - GetDegree_TEST.java：用于测试计算图中顶点度数的功能。 - BFS_TEST.java：用于测试图的广度优先遍历算法。 - DFS_TEST.java：用于测试图的深度优先遍历算法。 - LinkQueue.java：实现了队列结构，用于BFS中存储待访问的顶点。 - ArcNode.java、Node.java、VNode.java：这些文件定义了图中基本的数据结构，如顶点节点、边节点等。 通过这个实验，学生不仅能够深入理解图的存储和操作，还能通过实践提高编程能力，为后续的算法学习打下坚实的基础。