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  • #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<queue>
    #include<iostream>
    #include<cstdlib>
    using namespace std;
    
    #define MaxInt 32767
    #define MVNum 100
    bool visited[MaxInt];
    typedef int VerTexType;
    typedef int ArcType,OtherInfo;
    typedef struct ArcNode{//
        int adjvex;//顶点序号 
        struct ArcNode *nextarc;//下一条边的指针 
        OtherInfo info;// 
    }ArcNode;
    
    typedef struct VNode{//顶点 
        VerTexType data;
        ArcNode *firstarc; 
    }VNode,AdjList[MVNum];
    
    typedef struct{
        AdjList vertices;
        int vexnum,arcnum;
    }ALGraph;
    
    
    int LocateVex(ALGraph G,int u){//图G存在,u和G中顶点有相同特征。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。 
        for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
            if(G.vertices[i].data==u){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    } 
    
    void CreateGraph(ALGraph &G){//V是图的顶点集,VR是图中弧的集合。按V和R的定义构造图G。 
        cout<<"请输入顶点数,边数:"<<"
    ";
        cin>>G.vexnum>>G.arcnum;
        cout<<"
    请输入每个顶点的值:"<<"
    "; 
        for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
            cin>>G.vertices[i].data;
            G.vertices[i].firstarc=NULL;
        }
        cout<<"输入边:"<<"
    "; 
        for(int k=0;k<G.arcnum;k++){
            int v1,v2;
            cin>>v1>>v2;
            int i=LocateVex(G,v1);
            int j=LocateVex(G,v2);
            ArcNode *p1,*p2;
            p1=new ArcNode;
            p1->adjvex=j;
            p1->nextarc=G.vertices[i].firstarc; G.vertices[i].firstarc=p1;
            p2=new ArcNode;
            p2->adjvex=i;
            p2->nextarc=G.vertices[j].firstarc; G.vertices[j].firstarc=p2;
        }
        return;
    }
    
    void DestroyGraph(ALGraph &G){//图G存在。销毁图G。 
        ArcNode *p, *q;
        G.vexnum = 0;
        G.arcnum = 0;
        for( int i = 0; i < G.vexnum; i++ ){
            p = G.vertices[i].firstarc;
            while( p!=NULL ){
                q = p->nextarc;
                free( p );
                p = q;
            }
        }
        return;
    } 
    
    int GetVex(ALGraph G,int v){//图G存在,v是G中某个顶点。返回v的值。 
        for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
            if(i==v){
                return G.vertices[i].data;
            }
        }
        return 0;
    } 
    
    void PutVex( ALGraph &G, VerTexType v, VerTexType value){//图G存在,v是G中某个顶点。对v赋值value。 
        for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
            if(i==v){
                G.vertices[i].data=value;
            }
        }
        return;
    } 
    
    int FirstAdjVex( ALGraph G, VerTexType v ){//图G存在,v是G中某个顶点。返回v的第一个邻接顶点,若v在G中没有邻接顶点,则返回“空”。 
        ArcNode *p;
        int v1;
        v1 = LocateVex( G,v );
        p = G.vertices[v1].firstarc;
        if( p!=NULL )
            return p->adjvex;
        else
            return -1;
    }
    
    int NextAdjVex(ALGraph G, VerTexType v, VerTexType w){//图G存在,v是G中某个顶点,w是v的邻接顶点。 返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点。若w是v的最后一个邻接顶点,则返回“空”。 
        ArcNode *p;
        int v1, w1;
        v1 = LocateVex( G, v );     //v1为顶点v在图G中的序号
        w1 = LocateVex( G, w );     //w1为顶点w在图G中的序号
        p = G.vertices[v1].firstarc;
        while( p!=NULL && p->adjvex != w1 )  //指针p不空且所指针表结点不是w
            p = p->nextarc;
        if( p==NULL || p->nextarc==NULL )      //没找到w或w是最后一个邻接顶点
            return -1;
        else
            return p->nextarc->adjvex;
    } 
    
    void InsertVex(ALGraph &G, VerTexType v ){//图G存在,u和G中顶点有相同特征。在图G中增添新顶点v. 
        G.vertices[G.vexnum].data = v;   //构造新顶点向量
        G.vertices[G.vexnum].firstarc = NULL;
        G.vexnum++;                              //图G的顶点数加1
        return;
    } 
    
    void DeleteVex( ALGraph &G, VerTexType v ){//图G存在,v是G中某个顶点。删除G中顶点v及其相关的弧。 
        int i, j;
        ArcNode *p, *q;
        j = LocateVex( G, v );         //j是定点v的序号
        if( j < 0 ){ //v不是图G的顶点
            return;
        }                   
        p = G.vertices[j].firstarc;    //删除以v为出度的弧或边
        while( p ){
            q = p;
            p = p->nextarc;
            free( q    );
            G.arcnum--;               //弧或边数减1
        }
        G.arcnum--;                   //顶点数减1
        for( i = j; i < G.vexnum; i++ ){//顶点v后面的顶点前移
            G.vertices[i] = G.vertices[i+1];
        }
            
        for( i = 0; i < G.vexnum; i++ ){//删除以v为入度的弧或边且必要是修改表结点的顶点位置
            p = G.vertices[i].firstarc;    //指向第1条弧或边
            while( p!=NULL ){//有弧
                if( p->adjvex == j ){
                    if( p == G.vertices[i].firstarc ){//待删结点是第1个结点
                        G.vertices[i].firstarc = p->nextarc;
                        free( p );
                        p = G.vertices[i].firstarc;
                    }else{
                        q->nextarc = p->nextarc;
                        free( p );
                        p = p->nextarc;
                    }
                }else{
                    if( p->adjvex > j ){
                        p->adjvex--; //修改表结点的顶点位置值
                    } 
                    q = p;
                    p = p->nextarc;
                }
            }
        }
        return;
    }
    
    void InsertArc( ALGraph &G, VerTexType v, VerTexType w){//图G存在,v和w是G中两个顶点。在G中增添<v,w>,若G是无向图,则还增添对称弧<w,v>。 
        ArcNode *p;
        int w1, i, j;
        i = LocateVex( G, v);    //弧尾或边的序号
        j = LocateVex( G, w );   //弧头或边的序号
        if( i < 0 || j < 0 ){
            return;
        }
        G.arcnum++;
        p = new ArcNode;
        p->adjvex = j;
        p->nextarc = G.vertices[i].firstarc;    //插在表头
        G.vertices[i].firstarc = p;             //无向,生产另一个表结点
        return;
    } 
    
    void DeleteArc(ALGraph &G, VerTexType v, VerTexType w){//图G存在,v和w是G中两个顶点。在G中删除<v,w>,若G是无向图,则还删除对称弧<w,v>。
        ArcNode *p, *q;
        int i, j;
        i = LocateVex( G, v );          //i是定点(弧尾)的序号
        j = LocateVex( G, w );          //j是定点(弧头)的序号
        if( i < 0 || j < 0 || i == j ){
            return; 
        }
        p = G.vertices[i].firstarc;     //p指向顶点v的第一条弧尾
        while( p && p->adjvex != j ){     //p不空且所指之弧不是待删除<v,w>                  
            q = p;//p指向下一条弧
            p = p->nextarc;
        }
        if( p && p->adjvex == j ){       //找到弧<v,w>
            if( p == G.vertices[i].firstarc ){//p是指第1条弧
                G.vertices[i].firstarc = p->nextarc;  //指向下一条弧
            }else{
                q->nextarc = p->nextarc;  //指向下一条弧
            }
            free( p );                   //弧或边数减1
            G.arcnum--;
        }
        return;
    }
    
    void DFSTraverse(ALGraph G,VerTexType v){//图G存在。对图进行深度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点访问一次。 
        cout<<v<<" ";
        visited[v]=true;
        ArcNode *p;
        p=new ArcNode;
        int vi=LocateVex(G,v);
        p=G.vertices[vi].firstarc;
        while(p!=NULL){
            int w=G.vertices[p->adjvex].data;
            if(visited[w]==0){
                DFSTraverse(G,w);
            }
            p=p->nextarc;
        }
        return;
    }
    
    void BFSTraverse(ALGraph G,VerTexType v){//图G存在。对图进行广度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点访问一次。 
        cout<<v<<" ";
        visited[v]=true;
        queue<int>Q;
        Q.push(v);
        while(Q.empty()==0){
            int u=Q.front();
            Q.pop();
            for(int w=FirstAdjVex(G,u);w>=0;w=NextAdjVex(G,u,G.vertices[w].data)){
                int x=G.vertices[w].data;
                if(visited[x]==0){
                    cout<<x<<" ";
                    visited[x]=true;
                    Q.push(x);
                }
            }
        }
        return;
    } 
    
    int VertexDegree(ALGraph &G, VerTexType v){
        ArcNode *p;
        p=new ArcNode;
        for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
            if(v==G.vertices[i].data){
                p=G.vertices[i].firstarc;
                break;
            }
        }
        int num=0;
        while(p!=NULL){
            num++;
            p=p->nextarc;
        }
        return num;
    } 
    
    int main(){
        ALGraph G;
        int v;
        
        cout<<"18软件轨道信号一班石启隆
    "; 
        CreateGraph(G);
        cout<<"对图进行广度优先遍历,输入历遍起点:"<<"
    ";
        cin>>v;
        memset(visited,0,sizeof(visited));
        BFSTraverse(G,v);
        cout<<"
    对图进行深度优先遍历,输入历遍起点:"<<"
    ";
        cin>>v;
        memset(visited,0,sizeof(visited));
        DFSTraverse(G,v);
        cout<<"
    求一个结点的度,输入一个结点:
    ";
        cin>>v;
        cout<<"该结点的度为:
    "<<VertexDegree(G,v)<<"
    "; 
        return 0;
    } 
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