【算法导论】--C++实现随机生成100个顶点的无向图和有向图

一、题目

算法实验一（主要是为之后的图算法做前期准备工作）

->生成100个顶点的图，随机生成顶点

->无向图大约1000条边

->有向图大约2000条边

->计算每个顶点的度

->首先默认每条边的权重为1，随之后的实验内容再进行修改

二、实现

使用邻接矩阵的方式存储该图。

三、代码（具体解释都在注释中）

/*****************************************************************************
*算法实验一;
*->生成100个顶点的图，随机生成顶点
*->无向图大约1000条边
*->有向图大约2000条边
*->计算每个顶点的度
*****************************************************************************/
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<ctime>
using namespace std;

#define maxvertexnum 100 /*最大顶点数设为100*/
#define infinity 2147483647 /*当两点不连通时，则它们之间距离为最大值*/
typedef int vertextype;/*顶点的类型为整型*/
typedef int edgetype;/*边的权重为整形*/

enum GraphType{DG,UG};/*有向图，无向图*/
struct MGraph//邻接矩阵表示法的结构和类型声明
{
    vertextype V[maxvertexnum];//顶点集
    edgetype E[maxvertexnum][maxvertexnum];//边集
    int n,e;//顶点数，边数
    enum GraphType GType;//设定图的类型
};

int randomnum()//返回一个0-99之间的随机数
{
    int a;
    //srand(time(NULL));//设置随机数种子，使每次运行获取的随机数不同
    a=rand()%100;

    return a;
}
int* countedge(MGraph *G)//函数返回一个数组
{
    int i,j,countnum=0;
    int *sum=new int[100];
    for(i=0;i<G->n;i++)
    {
        countnum=0;//到达下一个顶点时置0
        for(j=0;j<G->n;j++)
        {
            if(G->E[i][j]==1)
            {
                countnum+=1;
                sum[i]=countnum;//计算每一个顶点的度
            }
        }
    }
    return sum;
}

void CreateMGraphUG(MGraph *G)//生成无向图
{
    int i,j,k,w;
    G->GType=UG;//无向图
    G->n=100;
    G->e=1000;
    for(i=0;i<G->n;i++)
    {
        G->V[i]=i;//为每个顶点都编号从0-99
    }

    for(i=0;i<G->n;i++)
    {
        for(j=0;j<G->n;j++)
        {
            G->E[i][j]=0;//初始化邻接矩阵
        }
    }

    for(k=0;k<G->e;k++)
    {
        i=randomnum();//随机生成任意两顶点
        j=randomnum();
        //cout<<i<<" "<<j<<"	";
        G->E[i][j]=1;//建立邻接矩阵，边的权重都为1
        G->E[j][i]=1;//因为是无向图，所以要对称
    }

}

void CreateMGraphDG(MGraph *G)//生成有向图
{
    int i,j,k,w;
    G->GType=DG;//有向图
    G->n=100;
    G->e=2000;
    for(i=0;i<G->n;i++)
    {
        G->V[i]=i;//为每个顶点都编号从0-99
    }

    for(i=0;i<G->n;i++)
    {
        for(j=0;j<G->n;j++)
        {
            G->E[i][j]=infinity;//初始化邻接矩阵
        }
    }

    for(k=0;k<G->e;k++)
    {
        i=randomnum();//随机生成任意两顶点
        j=randomnum();
        G->E[i][j]=1;//建立邻接矩阵，边的权重都为1
    }

}

int main()
{
    MGraph *UGG=new MGraph;//无向图
    MGraph *DGG=new MGraph;//有向图
    int *ug=new int[100];
    int *dg=new int[100];

    cout<<"在无向图中"<<endl;
    CreateMGraphUG(UGG);
    ug=countedge(UGG);
    for(int i=0;i<100;i++)
    {
        cout<<"顶点 【"<<UGG->V[i]<<"】的度为"<<ug[i]<<endl;
    }

    cout<<"在有向图中"<<endl;
    CreateMGraphUG(DGG);
    dg=countedge(DGG);
    for(int i=0;i<100;i++)
    {
        cout<<"顶点 【"<<DGG->V[i]<<"】的度为"<<dg[i]<<endl;
    }

    return 0;
}

上述代码还有很多需要改进之处，期待指正和探讨。

于2017年4月3日编辑完成。