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1、数据结构关键路径实验报告一、实验目的 1、巩固和加深对数据结构课程基本知识的理解，综合数据结构课程里学的理论知识，完成对关键路径程序的设计。 2、理解和掌握图的各种基本数据结构的定义、存储结构和相应的算法，并能够用c语言实现。 3、理解AOE网和拓扑排序、求关键路径的算法。 二、实验内容 对于给定的一个工程施工图，该图以边为单位从键盘输入，编写能够找出该图的关键路径的程序。 三、实验环境 1、硬件配置：Pentium Dual-Core9 CUP E6500 2.93GHz，1.96的内存 2、软件环境：Microsoft Windows XP Professional Service Pac
2、k 3，Microsoft Visual C+ 6.0 四、需求分析 1、输入的形式和输入值的范围：根据题目要求与提示输入所建图的顶点个数和边的个数，用空格间隔，并且所输入的顶点和边的数目不超过定义好的VEX_NUM和ARC_NUM，然后输入顶点的信息和入度以空格为间隔，最后输入每2个顶点以及边的权值。 2、输出的形式：输出AOE网的关键路径。 3、程序所能达到的功能：对于给定的一个工程施工图，该图以边为单位从键盘输入，该程序能够输出该AO网的关键路径。 4、测试数据：工程施工图如下： 输入顶点的个数和边的个数:9 11 输出的关键路径为：1-2-5-7-9和1-2-5-8-9 五、概要设计
3、为了实现上述操作，抽象数据图的定义如下： struct arcnode/声明边表中结点结构 int adjvex; int dut; /边上的权值 struct arcnode *nextarc; ; struct node /声明头结点结构 int data; int id; /定点入度 struct arcnode *firstarc; ; 1、基本操作： void create_ALgraph(ALgraph g,int e,int n) 建立AOE网的邻接表，e为弧的数目，n为顶点数 void oupe_ALgraph(ALgraph g,int n) 输出AOE网的邻接表 int C
4、riticalpath(ALgraph g,int n) 求AOE网的各个关键活动 2、本程序包含两个模块： 主程序模块； 建立AOE网的邻接表、输出AOE网的邻接表、求AOE网的各个关键活动； 模块调用图： 主程序模块 建立AOE网的邻接表 3、流程图 输出AOE网的邻接表 求AOE网的各个关键活动 开始定义变量Algraph g;int e,n,tag请输入顶点的个数和边的个数，用空格间隔:scanf(%d%d,&n,&e)调用create_ALgraph(g,e,n)函数 提示输出邻接表信息:调用oupe_ALgraph(g,n)函数提示输出AOE网的关键路径:提示printf(弧:权值
5、n);调用Criticalpath(g,n)函数并赋值给tag！tagYNprintf(AOE网有回路n);结束六、详细设计 1、存储类型，元素类型，结点类型： struct arcnode/声明边表中结点结构 int adjvex; int dut; /边上的权值 struct arcnode *nextarc; ; struct node /声明头结点结构 int data; int id; /定点入度 struct arcnode *firstarc; ; 元素类型为整形和指针型。 2、每个模块的分析： 主程序模块： main ALgraph g; int e,n; int tag; p
6、rintf(n请输入顶点的个数和边的个数，用空格间隔:); scanf(%d%d,&n,&e); create_ALgraph(g,e,n); /建立邻接表 printf(n输出邻接表信息:n); oupe_ALgraph(g,n); /建立输出邻接表 printf(n输出AOE网的关键路径:n); printf(弧:权值n); tag=Criticalpath(g,n); /找关键活动 if(!tag) printf(AOE网有回路n); 建立AOE网的邻接表函数模块 void create_ALgraph(ALgraph g,int e,int n) /建立AOE网的邻接表，e为弧的数目，
7、n为顶点数 struct arcnode *p; int i,j,k,w; printf(请输入顶点的信息和入度，用空格间隔:); for(i=1;i=n;i+) /结点下标从1开始 scanf(%d%d,&gi.data,&gi.id); /输入顶点信息和入度 gi.firstarc=NULL; for(k=1;kadjvex=j; p-dut=w; p-nextarc=gi.firstarc; /插入下标为i的边表的第一个结点的位置 gi.firstarc=p; 输出AOE网的邻接表函数模块 void oupe_ALgraph(ALgraph g,int n) /输出AOE网的邻接表 求A
8、OE网的各个关键活动函数模块 int Criticalpath(ALgraph g,int n)/求AOE网的各个关键活动 int i,j,k,count; int tpordVEX_NUM+1; /顺序队列 int veVEX_NUM+1,leVEX_NUM+1; int eARC_NUM+1,lARC_NUM+1; int front=0,rear=0;/顺序队列的首尾指针初值为0 struct arcnode *p; for(i=1;i=n;i+) /各事件最早发生事件初值为0 vei=0; for(i=1;i=n;i+) int i; struct arcnode *p; for(i=
9、1;i,gi.data,gi.id); while(p!=NULL) printf(n); printf(%3d%3d,p-adjvex,p-dut); p=p-nextarc; /找下一个邻接点 if(gi.id=0) /入度为0入队列 tpord+rear=i; count=0; while(front!=rear) front+; j=tpordfront; count+; p=gj.firstarc; while(p!=NULL) if(countadjvex; gk.id-; if(vej+p-dutvek) vek=vej+p-dut; if(gk.id=0) tpord+rear
10、=k; p=p-nextarc; for(i=1;i=1;i-) /按拓扑序列的逆序取顶点 j=tpordi; p=gj.firstarc; while(p!=NULL) k=p-adjvex; if(lek-p-dutdut; p=p-nextarc; i=0; for(j=1;j=n;j+) return 1; p=gj.firstarc; while(p!=NULL) /计算各边所代表的a(i+1)的ei和li k=p-adjvex; ei=vej; li=lek-p-dut; if(li=ei) /输出关键活动 printf(:%dn,gj.data,gk.data,p-dut); p
11、=p-nextarc; i+; 3）函数调用关系图 main create_ALgraph(ALgraph oupe_ALgraph(ALgraph g,int n) g,int e,int n) Criticalpath(ALgraph g,int n)3、完整的程序： #includestdio.h #includestdlib.h #define VEX_NUM 10/定义最大顶点数 #define ARC_NUM 20/定义最多边数 typedef int vertype; struct arcnode/声明边表中结点结构 int adjvex; int dut; /边上的权值 str
12、uct arcnode *nextarc; ; struct node /声明头结点结构 int data; int id; /定点入度 struct arcnode *firstarc; ; typedef struct node ALgraphVEX_NUM+1; void create_ALgraph(ALgraph g,int e,int n) /建立AOE网的邻接表，e为弧的数目，n为顶点数 struct arcnode *p; int i,j,k,w; printf(请输入顶点的信息和入度，用空格间隔:); for(i=1;i=n;i+) /结点下标从1开始 scanf(%d%d,
13、&gi.data,&gi.id); /输入顶点信息和入度 gi.firstarc=NULL; for(k=1;kadjvex=j; p-dut=w; p-nextarc=gi.firstarc; /插入下标为i的边表的第一个结点的位置 gi.firstarc=p; void oupe_ALgraph(ALgraph g,int n) /输出AOE网的邻接表 int i; struct arcnode *p; for(i=1;i,gi.data,gi.id); while(p!=NULL) printf(n); printf(%3d%3d,p-adjvex,p-dut); p=p-nextarc
14、; /找下一个邻接点 int Criticalpath(ALgraph g,int n)/求AOE网的各个关键活动 int i,j,k,count; int tpordVEX_NUM+1; /顺序队列 int veVEX_NUM+1,leVEX_NUM+1; int eARC_NUM+1,lARC_NUM+1; int front=0,rear=0;/顺序队列的首尾指针初值为0 struct arcnode *p; for(i=1;i=n;i+) /各事件最早发生事件初值为0 vei=0; for(i=1;iadjvex; gk.id-; if(vej+p-dutvek) vek=vej+p-
15、dut; if(gk.id=0) tpord+rear=k; p=p-nextarc; if(countn) /该AOE网有回路 return 0; for(i=1;i=1;i-) /按拓扑序列的逆序取顶点 j=tpordi; p=gj.firstarc; while(p!=NULL) k=p-adjvex; if(lek-p-dutdut; p=p-nextarc; i=0; for(j=1;j=n;j+) p=gj.firstarc; while(p!=NULL) /计算各边所代表的a(i+1)的ei和li k=p-adjvex; ei=vej; li=lek-p-dut; if(li=e
16、i) /输出关键活动 printf(:%dn,gj.data,gk.data,p-dut); p=p-nextarc; i+; return 1; main ALgraph g; 七、程序使用说明及测试结果 1、程序使用说明 本程序的运行环境为VC6.0。 进入演示程序后即显示提示信息： 请输入顶点的个数和边的个数，用空格间隔：回车； 请输入顶点的信息和入度，用空格间隔回车； 请输入边的两个顶点以及边上的权值，用空格间隔：回车； int e,n; int tag; printf(n请输入顶点的个数和边的个数，用空格间隔:); scanf(%d%d,&n,&e); create_ALgraph(
17、g,e,n); /建立邻接表 printf(n输出邻接表信息:n); oupe_ALgraph(g,n); /建立输出邻接表 printf(n输出AOE网的关键路径:n); printf(弧:权值n); tag=Criticalpath(g,n); /找关键活动 if(!tag) printf(AOE网有回路n); 即得结果； 2、测试结果： 例如：输入： 请输入顶点的个数和边的个数，用空格间隔：9 11 输出的关键路径为：1-2-5-7-9和1-2-5-8-9 3、调试中的错误及解决办法。 调试过程中，遇到了许多的问题，如关于图的存储结构使用邻接矩阵还是邻接表，然后是关于拓扑排序的算法的问题
18、，通过查阅相关数据结构算法的书本解决了编程过程中遇到的问题。 运行界面 先输入9 11后，回车： 再输入1 0 2 1 3 1 4 1 5 2 6 1 7 1 8 2 9 2后回车： 输入边的两个顶点以及边上的权值，用空格间隔： 回车即得结果： 八、实验小结： 首先通过数据结构老师在课堂上的讲解，对关键路径有了认识和了解，求关键路径的算法也了解和理解了然后参考相关数据结构算法的书本，将求关键路径的算法运行后，遇到了一些小问题，通过查阅相关资料和向其他同学请教，解决遇到的问题，关于图的路径问题还有最短路径也是求图的路径的一种算法，感觉图的用途挺多的，能够解决实际生活中遇到的很多问题。 签 名： 日 期： 实验成绩： 批阅日期：
