【算法】图的深度优先遍历

本文介绍了一种图的遍历方法——深度优先搜索,并通过一个具体的例子详细展示了如何使用递归实现该算法。代码中定义了一个包含五个顶点和五条边的无向图,并实现了深度优先遍历算法。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

图就是由一些小圆点(称为顶点)和连接这些小圆点的直线(称为变)组成的。

例如,下面的图:


上图就是由五个顶点(编号为1,2,3,4,5)和5条边(1-2,1-3,1-5,2-4,3-5)组成。

对于图的遍历有深度优先搜索来遍历这个图。沿着每一个顶点,向着未走过的顶点走

直到没有顶点继续走下去时,返回上一个节点,继续进行遍历。

代码实现:

#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int arr1[101], sum, n, arr2[101][101];
void dfs(int cur)
{
	int i;
	printf("%d ", cur);//打印出深度优先遍历图的每一个点
	sum++;
	if (sum == n)
	{
		return;
	}
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		if (arr2[cur][i] == 1 && arr1[i] == 0)
		{
			arr1[i] = 1;
			dfs(i);
		}
	}
	return;
}
int main()
{
	int i, j, m, a, b;
	printf("请输入矩阵的行和列->\n");
	scanf("%d %d", &n, &m);//定义矩阵的行和列
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		for (j = 1; j <= n; j++)
		{
			if (i == j)
			{
				arr2[i][j] = 0;
			}
			else
			{
				arr2[i][j] = 99999999;
			}
		}
	}
	printf("请输入无向图的边界->\n");
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		scanf("%d %d", &a, &b);
		arr2[a][b] = 1;
		arr2[b][a] = 1;
	}
	arr1[1] = 1;
	printf("深度优先遍历图的结果是:\n");
	dfs(1);
	printf("\n");
	system("pause");
	return 0;
}
运行结果:




2. 系统设计 1.用到的抽象数据类型的定义 的抽象数据类型定义: ADT Graph{ 数据对象V:V是具有相同特性的数据元素的集合,称为顶点集 数据关系R: R={VR} VR={<v,w>|v,w∈V且P(v,w),<v,w>表示从v到w的弧, 谓词P(v,w)定义了弧<v,w>的意义或信息} 基本操作P: CreatGraph(&G,V,VR) 初始条件:V是的顶点集,VR是中弧的集合 操作结果:按V和VR的定义构造G DestroyGraph(&G) 初始条件:G存在 操作结果:销毁G InsertVex(&G,v) 初始条件:G存在,v和中顶点有相同特征 操作结果:在G中增添新顶点v …… InsertArc(&G,v,w) 初始条件:G存在,v和w是G中两个顶点 操作结果:在G中增添弧<v,w>,若G是无向的则还增添对称弧<w,v> …… DFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对进行深度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 BFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对进行广度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 }ADT Graph 栈的抽象数据类型定义: ADT Stack{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定an端为栈顶,ai端为栈底 基本操作: InitStack(&S) 操作结果:构造一个空栈S DestroyStack(&S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:将S清为空栈 StackEmpty(S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:若栈S为空栈,则返回TRUE,否则FALSE …… Push(&S,e) 初始条件:栈S已存在 操作结果:插入元素e为新的栈顶元素 Pop(&S,&e) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:删除S的栈顶元素,并用e返回其值 StackTraverse(S,visit()) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit(),一旦visit()失败,则操作失效 }ADT Stack 队列的抽象数据类型定义: ADT Queue{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:Rl={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定其中ai端为队列头,an端为队列尾。 基本操作: InitQueue(&Q) 操作结果:构造一个空队列Q DestroyQueue(&Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:队列Q被销毁,不再存在 QueueEmpty(Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:若Q为空队列,则返回TRUE,否则FALSE …… EnQueue(&Q,e) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素 DeQueue(&Q,&e) 初始条件:Q为非空队列 操作结果:删除Q的队头元素,并用e返回其值 }ADT Queue 2.主程序的流程: 调用CreateDN函数创建的邻接表G; 调用PrintDN函数输出邻接表G; 调用DFSTraverse函数深度优先遍历; 调用BFSTraverse函数广度优先遍历
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