DFS和BFS “朝闻道”知识分享大赛

[菜菜菜攻城狮]

这是我参加“朝闻道”知识分享大赛的第五十五篇文章。

 

1.先建立无向图的邻接表

//边结构
typedef struct ArcNode{
    int adjvex;               //该边所指向的顶点的位置
    struct ArcNode *nextarc;      //指向下一条边
    int weight;                 //边上的权值
}ArcNode;
 
//顶点结构
typedef struct VNode{
    char data;
    bool visited;
    ArcNode *firstArc;        //指向第一个依附于该顶点的边
}VNode,AdjList;        //顶点的邻接表类型
 
//图结构
typedef struct AlGraph{
    AdjList vertices[V_MAX];          //顶点
    int vexnum,arcnum;          //顶点数目和边的数目
}AlGraph;

//创建无向图
void CreateGraph(AlGraph &G){
    cout<<"输入顶点数量和边的数量："<<endl;
    cin>>G.vexnum>>G.arcnum;          //输入顶点数量和边的数量
 
    //处理顶点数据
    cout<<"输入顶点数据"<<endl;
    for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
        cin>>G.vertices[i].data;           //输入顶点数据
        G.vertices[i].firstArc=nullptr;      //将指向第一个依附于顶点的边的指针置为空
        G.vertices[i].visited=false;        //还未被访问
    }
 
    //处理边的数据
    for(int j=0;j<G.arcnum;j++){
        char v1,v2;
        cout<<"输入边两头的顶点："<<endl;
        cin>>v1>>v2;                  //输入边两头的顶点
        int m=LocateVex(G,v1);         //确定这条边的两个顶点
        int n=LocateVex(G,v2);
 
        ArcNode *p1=new ArcNode;
        p1->adjvex=n;                    //该边所指向顶点的位置（也就是这条边所代表的顶点中的某个点）
        p1->nextarc=G.vertices[m].firstArc;        //新的一条边插入都是插入顶点后面
        G.vertices[m].firstArc=p1;
 
        //因为是无向图，要连回去
        ArcNode *p2=new ArcNode;
        p2->adjvex=m;
        p2->nextarc=G.vertices[n].firstArc;
        G.vertices[n].firstArc=p2;
    }
}

 

2.DFS算法代码

//深度遍历算法DFS,v表示的就是出发的顶点的位置为v
// !!!AlGraph用引用是为了真正改变其中顶点数组vertices中visited的值
void DFS_AL(AlGraph &G,int v){
    cout<<G.vertices[v].data;         //输出顶点的数据
    G.vertices[v].visited=true;           //将已经访问过的节点置为true
 
    ArcNode *p=G.vertices[v].firstArc;
    while(p!=nullptr){
 
        int w=p->adjvex;            //p不为空就跳到它指向节点的下标
        if(!G.vertices[w].visited){             //判断其是否被访问过了，没有访问则进行递归
            DFS_AL(G,w);
        }
        p=p->nextarc;
    }
}

 

3.BFS算法代码

广度优先算法是需要借助队列的，它和层次遍历很像，都是通过在队列中弹出来的元素去找到该访问并且要入队的元素。

//广度优先算法
 
bool visited_BFS[V_MAX]={false};   //判断在广度优先算法中该顶点是否被标记
 
void BFS_AL(AlGraph G,int v){
    cout<<G.vertices[v].data;          //先访问初始节点
    visited_BFS[v]=true;                //将访问过的节点标记为true
    LQueue Q;
    InitQueue(&Q);
    LqPush(&Q,v);
    while(!isEmpty(Q)){
 
        int u=LqPop(&Q);                //接收队头元素
 
        ArcNode *p=G.vertices[u].firstArc;
        int w=G.vertices[u].firstArc->adjvex;
        while(w>=0){
            if(!visited_BFS[w]){
                cout<<G.vertices[w].data;
                visited_BFS[w]=true;
                LqPush(&Q,w);
            }
            p=p->nextarc;
            if(p!=nullptr){
                w=p->adjvex;
            }else{
                break;
            }
        }
    }
 
}