كيفية إنشاء رسم بياني في ج: دليل مفصل للمبتدئين

الرسوم البيانية هي واحدة من أهم هياكل البيانات المستخدمة على نطاق واسع في علوم الكمبيوتر والبرمجة. في البرمجة ، تستخدم الرسوم البيانية لنمذجة الاتصالات بين الكائنات وحل مجموعة متنوعة من المهام ، مثل إيجاد أقصر مسار أو تحديد الاتصال. توفر لغة البرمجة ج إمكانيات واسعة للعمل مع الرسوم البيانية.

في هذا الدليل ، سننظر في الطرق الرئيسية لإنشاء رسم بياني باللغة ج. واحدة من أكثر الطرق شيوعا لتمثيل الرسم البياني هي استخدام مصفوفة الجوار. المصفوفة المجاورة هي مصفوفة ثنائية الأبعاد تتوافق فيها الصفوف والأعمدة مع رؤوس الرسم البياني. تحدد القيم الموجودة في خلايا المصفوفة وجود أو عدم وجود حافة بين الرؤوس المقابلة.

على سبيل المثال ، لإنشاء رسم بياني بثلاثة رؤوس وحواف (1 ، 2) و (2 ، 3) ، يمكننا استخدام مصفوفة الجوار التالية:

1 2 3

1 0 1 0

2 0 0 1

3 0 0 0

هناك طريقة أخرى لتمثيل الرسم البياني في ج وهي استخدام قائمة الجوار. قائمة الجوار هي مجموعة من القوائم حيث تحتوي كل قائمة على رؤوس مجاورة للرأس المقابل. غالبا ما تستخدم طريقة تمثيل الرسم البياني هذه لتخزين الرسوم البيانية الكبيرة بعدد صغير من الحواف.

في هذا الدليل ، سننظر في تنفيذ الرسم البياني باستخدام مصفوفة الجوار وقائمة الجوار في لغة البرمجة ج. سننظر أيضا في العمليات الأساسية على الرسوم البيانية ، مثل إضافة الرؤوس والحواف ، وعبور الرسم البياني في العمق والعرض ، وإيجاد أقصر مسار.

1. تثبيت وتكوين بيئة التطوير للعمل مع ج
2. تثبيت مترجم ج
3. تكوين بيئة التطوير
4. أساسيات العمل مع الرسوم البيانية
5. ما هو الرسم البياني?
6. سؤال وجواب
7. ما المكتبات التي يمكن استخدامها لإنشاء الرسوم البيانية في ج?
8. كيف يمكن تمثيل الرسم البياني في ج?
9. كيفية إضافة قمة إلى رسم بياني باستخدام مكتبة التعزيز.رسم بياني?
10. كيف يمكنني إضافة حافة إلى الرسم البياني باستخدام قائمة المجاورة?
11. كيف يمكنني التحقق من وجود حافة بين رأسين في رسم بياني يمثله مصفوفة الجوار?

تثبيت وتكوين بيئة التطوير للعمل مع ج

لإنشاء برامج في اللغة ج ، تحتاج إلى تثبيت وتكوين بيئة تطوير خاصة من شأنها أن تسمح لنا لكتابة وتجميع التعليمات البرمجية. في هذه المقالة ، سننظر في عملية تثبيت وتكوين العديد من بيئات التطوير الشائعة للعمل مع ج.

• كود الاستوديو المرئي
• كود:: كتل
• ديف سي C

كود الاستوديو المرئي

فيسوال ستوديو كود هو حر, قابل للتوسيع, وعبر منصة بيئة التطوير التي تدعم العمل مع لغات البرمجة, بما في ذلك ج.

1. انتقل إلى الموقع الرسمي فيسوال ستوديو كود على الرابط https://code .visualstudio.com/.
2. تحميل أحدث إصدار من فيسوال ستوديو كود لنظام التشغيل الخاص بك.
3. تثبيت فيسوال ستوديو كود باتباع تعليمات المثبت.
4. فتح فيسوال ستوديو كود وتثبيت" ج/ج "" التمديد لدعم اللغة ج. يمكنك تثبيته بالانتقال إلى قسم" الإضافات "وكتابة" ج/ج C " في البحث.

كود:: كتل

كود::كتل هي بيئة تطوير حرة ومفتوحة على أساس إطار وسويدجيتس ، الذي يدعم أيضا لغة البرمجة سي.

1. انتقل إلى الرمز الرسمي:: كتل الموقع باتباع الرابط http://www.codeblocks.org /.
2. تحميل أحدث إصدار من التعليمات البرمجية:: كتل لنظام التشغيل الخاص بك.
3. تثبيت التعليمات البرمجية:: كتل باتباع تعليمات المثبت.
4. بعد التثبيت ، رمز مفتوح:: كتل وإنشاء مشروع ج جديد. يمكنك القيام بذلك عن طريق تحديد عنصر القائمة "ملف" > "جديد" > "مشروع" وتحديد نوع المشروع "تطبيق وحدة التحكم".

ديف سي C

ديف-سي environment هي بيئة تطوير مجانية ومفتوحة المصدر تم تطويرها في الأصل للغة سي language ، ولكنها تدعم أيضا لغة سي.

1. انتقل إلى الموقع الرسمي ديف-ج website على الرابط https://sourceforge.net/projects/orwelldevcpp /.
2. تحميل أحدث نسخة من ديف-ج for لنظام التشغيل الخاص بك.
3. تثبيت ديف-ج by باتباع تعليمات المثبت.
4. فتح ديف-ج create وإنشاء مشروع ج جديد. يمكنك القيام بذلك عن طريق تحديد عنصر القائمة "ملف" > "جديد" > "مشروع" وتحديد نوع المشروع "تطبيق وحدة التحكم".

أنت الآن على استعداد لبدء العمل مع اللغة ج في بيئة التطوير التي اخترتها. حظا سعيدا في التعلم وإنشاء برامج ج!

تثبيت مترجم ج

قبل البدء في البرمجة في ج ، سوف تحتاج إلى تثبيت مترجم ج. أ ج مترجم هو برنامج يحول ج شفرة المصدر إلى ملفات قابلة للتنفيذ يمكن للكمبيوتر تنفيذها.

وهنا بعض المجمعين ج الشعبية التي يمكنك استخدامها:

• دول مجلس التعاون الخليجي (مجموعة مترجم جنو): مترجم مجاني ومفتوح المصدر يدعم العديد من المنصات ، بما في ذلك ويندوز وماك ولينكس.
• رنة: مترجم مفتوح المصدر تم إنشاؤه كبديل لدول مجلس التعاون الخليجي. كما أنها تدعم العديد من المنصات.
• مايكروسوفت فيسوال ستوديو: مترجم سي من مايكروسوفت ، متاح لنظام التشغيل ويندوز. وهو جزء من بيئة التنمية المتكاملة (إيد) ويتضمن العديد من أدوات التنمية الإضافية.

تحتاج إلى تحديد أحد هؤلاء المجمعين واتباع التعليمات لتثبيته على نظام التشغيل الخاص بك. كل مترجم له خصائصه ومتطلباته الخاصة ، لذلك من المهم اتباع الوثائق للتثبيت والتكوين.

بعد تثبيت مترجم ج ، سيكون لديك الوصول إلى مجموعة من الأوامر لتجميع التعليمات البرمجية المصدر في اللغة ج. ستتمكن من إنشاء ملفات قابلة للتنفيذ يمكن تشغيلها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

تثبيت مترجم ج هو الخطوة الأولى نحو تعلم البرمجة ج. بعد التثبيت ، يمكنك البدء في كتابة برامجك الأولى وتعلم أساسيات اللغة.

تكوين بيئة التطوير

قبل البدء في إنشاء رسم بياني في ج ، تحتاج إلى إعداد بيئة تطوير تسمح لك بكتابة وتجميع البرامج بهذه اللغة.

سوف تحتاج إلى تثبيت البرامج التالية:

• كود:: كتل بيئة التطوير;
• مترجم ج.

اتبع الإرشادات أدناه لإعداد بيئة التطوير:

1. تحميل وتثبيت رمز:: كتل بيئة التطوير من الموقع الرسمي. اتبع تعليمات المثبت.
2. تثبيت مترجم ج. ويندوز ، يمكنك استخدام مترجم مينغو ، والذي يتضمن الأدوات اللازمة لتطوير ج.
3. بعد التثبيت ، رمز مفتوح:: كتل.
4. قم بإنشاء مشروع جديد عن طريق تحديد "ملف" -> "جديد" -> "مشروع" في القائمة العلوية.
5. حدد نوع المشروع " تطبيق وحدة التحكم "وانقر على"انتقال".
6. حدد اسم المشروع والموقع الذي يتم فيه حفظ ملفات المشروع.
7. حدد "مترجم جنو دول مجلس التعاون الخليجي "كمترجم وانقر على"التالي".
8. حدد " مشروع فارغ "وانقر على"إنهاء".

تهانينا ، لقد قمت بإعداد بيئة التطوير وأنت على استعداد للبدء في إنشاء رسم بياني في ج!

في القسم التالي ، سننظر في كيفية استخدام لغة ج لإنشاء الرسوم البيانية والعمليات الأساسية التي يمكن إجراؤها معهم.

أساسيات العمل مع الرسوم البيانية

الرسم البياني هو بنية بيانات تتكون من رؤوس وحواف تربط هذه الرؤوس. تمثل الرؤوس الكائنات ، وتمثل الحواف الروابط بين الكائنات. تستخدم الرسوم البيانية على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل نظرية الرسم البياني وعلوم الكمبيوتر واللوجستيات والبنية التحتية للنقل.

تشمل المفاهيم الأساسية المتعلقة بالرسوم البيانية ما يلي:

• قمة الرأس (العقدة): كائن في رسم بياني ترتبط به الحواف.
• الحافة: الاتصال بين اثنين من القمم.
• الرسم البياني الموجه: رسم بياني يكون للحواف فيه اتجاه.
• الرسم البياني المرجح: رسم بياني يكون لكل حافة فيه بعض الوزن أو التكلفة.
• الطريق: سلسلة من القمم المتصلة بالحواف.

يمكن استخدام خوارزميات وهياكل بيانات مختلفة للعمل مع الرسوم البيانية. بعض منهم تشمل:

1. مصفوفة الجوار: مصفوفة ثنائية الأبعاد توجد فيها معلومات حول وجود حافة بين القمم أنا و ي يقع عند تقاطع الصف الأول والعمود ي. مصفوفة الجوار سهلة التنفيذ ، ولكن يمكن أن تستهلك الكثير من الذاكرة للرسوم البيانية الكبيرة.
2. قائمة الجوار: قائمة تحتوي على معلومات حول الرؤوس المجاورة لكل رأس من الرسم البياني. تشغل قائمة الجوار ذاكرة أقل ، ولكنها تتطلب مزيدا من الوقت للعثور على الرؤوس المجاورة.
3. خوارزميات الزحف: الخوارزميات المستخدمة لاجتياز الرسم البياني والعثور على مسارات أو اتصالات معينة ، على سبيل المثال ، اتساع أولا البحث (بفس) و عمق أولا البحث (دفس) الخوارزميات.
4. أقصر مسار: الخوارزميات المستخدمة للعثور على أقصر مسار بين رأسين للرسم البياني ، على سبيل المثال ، خوارزمية ديكسترا وخوارزمية بيلمان فورد.

لقد نظرنا فقط في المفاهيم الأساسية للعمل مع الرسوم البيانية. إنها مجرد مقدمة لموضوع شامل يمكن استكشافه بشكل كامل. بعد أن تعلمت أساسيات العمل مع الرسوم البيانية ، سوف تكون قادرة على استخدامها لحل مختلف المهام والمشاكل التي تنشأ في العالم الحقيقي.

ما هو الرسم البياني?

الرسم البياني هو بنية بيانات تستخدم في علوم الكمبيوتر والرياضيات لتمثيل العلاقات بين الكائنات. يتكون من مجموعة من الرؤوس والحواف ، حيث تمثل الرؤوس الكائنات وتمثل الحواف الروابط بينها.

في الرسم البياني ، يمكن توصيل كل رأس برأس آخر بحافة. يمكن أن تكون الحواف اتجاهية أو غير اتجاهية. تحتوي الحافة الموجهة على رأس بداية ورأس نهاية يشير إلى اتجاه الاتصال. لا تشير الحافة غير الموجهة إلى اتجاه ويمكن استخدامها لتمثيل روابط ثنائية الاتجاه.

تستخدم الرسوم البيانية على نطاق واسع في مجالات مختلفة مثل الشبكات وواجهات المستخدم الرسومية والتوجيه وغيرها الكثير. إنها تسمح لك بتخيل العلاقات المعقدة بين الأشياء وحل مجموعة واسعة من المهام.

يمكن تمييز العمليات المختلفة في الرسم البياني ، مثل إضافة وإزالة الرؤوس والحواف ، والبحث عن المسارات والدورات ، والتحقق من الاتصال ، وغير ذلك الكثير. تتمثل إحدى المهام الرئيسية المتعلقة بالرسوم البيانية في العثور على أقصر مسار بين رأسين.

تاريخيا ، تمت دراسة الرسوم البيانية في نهاية القرن 18 في نظرية المسار ، وفي القرن 19 تم إضفاء الطابع الرسمي على هذا المفهوم من قبل علماء الرياضيات مثل أويلر وهاملتون. منذ ذلك الحين ، أصبحت الرسوم البيانية الأداة الرئيسية لتحليل المهام المختلفة.

سؤال وجواب

ما المكتبات التي يمكن استخدامها لإنشاء الرسوم البيانية في ج?

في ج ، يمكنك استخدام مكتبات مختلفة لإنشاء رسوم بيانية ، مثل تعزيز.الرسم البياني ، كغراف و إيغراف. توفر هذه المكتبات مجموعة من الوظائف وهياكل البيانات التي تبسط العمل مع الرسوم البيانية.

كيف يمكن تمثيل الرسم البياني في ج?

في ج ، يمكن تمثيل الرسم البياني باستخدام هياكل بيانات مختلفة ، مثل مصفوفة الجوار أو قائمة الجوار أو قائمة الحواف. كل هيكل له مزاياه وعيوبه ، ويعتمد الاختيار على المتطلبات والمهام المحددة التي تحتاج إلى حل.

كيفية إضافة قمة إلى رسم بياني باستخدام مكتبة التعزيز.رسم بياني?

لإضافة قمة الرأس إلى الرسم البياني باستخدام مكتبة دفعة.يجب أن يستخدم الرسم البياني وظيفة الإضافة (). تأخذ هذه الوظيفة كوسيطات مرجعا إلى الرسم البياني وتعيد كائنا يمثل الرأس الجديد.

كيف يمكنني إضافة حافة إلى الرسم البياني باستخدام قائمة المجاورة?

لإضافة حافة إلى الرسم البياني باستخدام قائمة المجاورة ، تحتاج إلى تغيير القائمة المقابلة لكل قمة الرأس التي تريد الاتصال بها. على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى إضافة حافة بين الرأس أ والرأس ب ، فأنت بحاجة إلى إضافة ب إلى قائمة الجوار لـ أ ، والعكس صحيح ، أضف أ إلى قائمة الجوار لـ ب.

كيف يمكنني التحقق من وجود حافة بين رأسين في رسم بياني يمثله مصفوفة الجوار?

للتحقق من وجود حافة بين رأسين في رسم بياني يمثله مصفوفة مجاورة ، تحتاج إلى التحقق من قيمة عنصر من مصفوفة الجوار للرؤوس المقابلة. إذا كانت القيمة 1 ، فهناك حافة ، وإلا فلن يكون هناك أي منها.