数据结构课程设计求最小生成树.doc
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数据结构课程设计报告
题目: 图的最小生成树
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年 月 日
2011—2012年度 第 2 学期
一、需求分析
1.问题描述:
设计要求:在n个城市之间建设网络,只需保证连通即可,求最经济的架设方法。存储结构采用多种。求解算法多种。
该题目需要运用最小生成树来解决。最小生成树的代价之和最小,所以是一种最经济的架设方法。
2.基本功能
该程序是解决城市间架设网络问题的,采用邻接表与邻接矩阵对构造的图进行存储,用普利姆与克鲁斯卡尔算法进行求解。
3.输入输出
首先输入顶点的个数以及边的个数,格式如:4 6。然后输入边的权值,格式如:a b 1。输出分为四种输出,输出邻接表,邻接矩阵,普利姆算法求得的最小生成树,克鲁斯卡尔求得的最小生成树。最小生成树的格式为:顶点名 顶点名权值。
二、 概要设计
1.设计思路:
问题的解决分别采用普利姆算法已经克鲁斯卡尔算法。
1)普利姆算法就是先选择根,把它放入一个集合U中,剩余的顶点放在集合V中。然后选择该顶点与V中顶点之间权值最小的一条边,依此类推,如果到达最后一个则返回上一个顶点。
2)克鲁斯卡尔算法就是写出所有的顶点,选择权最小的边,然后写出第二小的,依此类推,最终要有个判断是是否生成环,不生成则得到克鲁斯卡尔的最小生成树。
2.数据结构设计:
1.抽象数据类型如下:
ADT Graph
{ 数据对象 V:v是具有相同特征的数据元素的集合,称为顶点集。
数据关系 R:R={VR}
VR={v,w|v,w属于v且p(v,w)表示从v到w的弧,谓词p(v,w)定义了弧v,w的意义或信息}
基本操作:
GreatGraph(G,V,VR);
初始条件:V是图的顶点集,VR是图中弧的集合。
操作条件:按V和VR的定义构造图G。
2)LocateVex(G,u);
初始条件:图G存在,u和G中顶点有相同的特征。
操作条件:若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中的位置;否则返回其他信息。
2.存储结构
typedef struct ArcCell
{
int adj;
char *info;
}ArcCell,AdjMatrix[20][20];
typedef struct
{
char vexs[20];//定义一个顶点数组
AdjMatrix arcs;
int vexnum,arcnum;
}MGraph_L;
typedef struct arcnode//弧结点
{
int adjvex;//该弧指向的顶点的位置
struct arcnode *nextarc;//弧尾相同的下一条弧
char *info;//该弧信息
}arcnode;
typedef struct vnode//邻接链表顶点头接点
{
char data;//结点信息
arcnode *firstarc;//指向第一条依附该结点的弧的指针
}vnode,adjlist;
3.软件结构设计:
开始
开始
创建一个图
功能选择
1.建立邻接矩阵
2.建立邻接表
3. PRIM算法
4.
kruscal算法
结束
三、 详细设计
1.主函数和其他函数的伪码算法
主函数:
void main()
{
algraph gra;
MGraph_L G;
int i,j,d,g[20][20];
char a=a;
d=creatMGraph_L(G);
creatadj(gra,G);
cout**********************************endl;
cout**1。用邻接矩阵存储:*************endl;
cout**2。用邻接表存储:***************endl;
cout**3。PRIM算法求最经济的架设方法***endl;
cout**4。KRUSCAL算法最经济的架设方法**endl;
cout**********************************endlendl;
int s;
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