图的遍历***

 图遍历 定义. 图遍历又称图的遍历,属于数据结构中的内容。. 指的是从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。. 图的遍历操作和树的遍历操作功能相似。. 图的遍历是图的一种基本操作,图的许多其它操作都是建立在遍历操作的基础之上。. ① 在图结构中,没有一个“自然”的首结点,图中任意一个顶点都可作为第一个被访问的结点。. ② 在非连通图中,从一个顶点出发,只能够访问它所在的连通分量上的所有顶点,因此,还需考虑如何选取下一个出发点以访问图中其余的连通分量。. ③ 在图结构中,如果有回路存在,那么一个顶点被访问之后,有可能沿回路又回到该顶点。. ④ 在图结构中,一个顶点可以和其它多个顶点相连,当这样的顶点访问过后,存在如何选取下一个要访问的顶点的问题。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define QUEUE_SIZE 10

int* visitedPtr;

/**
 * A queue with a number of indices.
 */
typedef struct GraphNodeQueue{
	int* nodes;
	int front;
	int rear;
}GraphNodeQueue, *QueuePtr;

/**
 * Initialize the queue.
 */
QueuePtr initQueue(){
	QueuePtr resultQueuePtr = (QueuePtr)malloc(sizeof(struct GraphNodeQueue));
	resultQueuePtr->nodes = (int*)malloc(QUEUE_SIZE * sizeof(int));
	resultQueuePtr->front = 0;
	resultQueuePtr->rear = 1;
	return resultQueuePtr;
}//Of initQueue

/**
 * Is the queue empty?
 */
bool isQueueEmpty(QueuePtr paraQueuePtr){
	if ((paraQueuePtr->front + 1) % QUEUE_SIZE == paraQueuePtr->rear) {
		return true;
	}//Of if

	return false;
}//Of isQueueEmpty

/**
 * Add a node to the queue.
 */
void enqueue(QueuePtr paraQueuePtr, int paraNode){
	//printf("front = %d, rear = %d.\r\n", paraQueuePtr->front, paraQueuePtr->rear);
	if ((paraQueuePtr->rear + 1) % QUEUE_SIZE == paraQueuePtr->front % QUEUE_SIZE) {
		printf("Error, trying to enqueue %d. queue full.\r\n", paraNode);
		return;
	}//Of if
	paraQueuePtr->nodes[paraQueuePtr->rear] = paraNode;
	paraQueuePtr->rear = (paraQueuePtr->rear + 1) % QUEUE_SIZE;
	//printf("enqueue %d ends.\r\n", paraNode);
}//Of enqueue

/**
 * Remove an element from the queue and return.
 */
int dequeue(QueuePtr paraQueuePtr){
	if (isQueueEmpty(paraQueuePtr)) {
		printf("Error, empty queue\r\n");
		return NULL;
	}//Of if

	paraQueuePtr->front = (paraQueuePtr->front + 1) % QUEUE_SIZE;

	//printf("dequeue %d ends.\r\n", paraQueuePtr->nodes[paraQueuePtr->front]);
	return paraQueuePtr->nodes[paraQueuePtr->front];
}//Of dequeue

/**
 * The structure of a graph.
 */
typedef struct Graph{
	int** connections;
	int numNodes;
} *GraphPtr;

//void deepFirst(GraphPtr paraGraphPtr, int paraNode);

GraphPtr initGraph(int paraSize, int** paraData) {
	int i, j;
	GraphPtr resultPtr = (GraphPtr)malloc(sizeof(Graph));
	resultPtr -> numNodes = paraSize;
	//resultPtr -> connections = (int**)malloc(paraSize * paraSize * sizeof(int));
	resultPtr -> connections = (int**)malloc(paraSize * sizeof(int*));
	for (i = 0; i < paraSize; i ++) {
		resultPtr -> connections[i] = (int*)malloc(paraSize * sizeof(int));
		for (j = 0; j < paraSize; j ++) {
			resultPtr -> connections[i][j] = paraData[i][j];
		}//Of for j
	}//Of for i
	
	return resultPtr;
}//Of initGraph

/**
 * Initialize the tranverse.
 */
void initTranverse(GraphPtr paraGraphPtr) {
	int i;
	//Initialize data
	visitedPtr = (int*) malloc(paraGraphPtr -> numNodes * sizeof(int));
	
	for (i = 0; i < paraGraphPtr -> numNodes; i ++) {
		visitedPtr[i] = 0;
	}//Of for i
}//Of initTranverse

/**
 * Depth first tranverse.
 */
void depthFirstTranverse(GraphPtr paraGraphPtr, int paraNode) {
	int i;
	
	visitedPtr[paraNode] = 1;
	printf("%d\t", paraNode);
	
	for (i = 0; i < paraGraphPtr -> numNodes; i ++) {
		if (!visitedPtr[i]){ 
			if (paraGraphPtr -> connections[paraNode][i]) {
				depthFirstTranverse(paraGraphPtr, i);
			}//Of if
		}//Of if
	}//Of for i
}//Of depthFirstTranverse

/**
 * Width first tranverse.
 */
void widthFirstTranverse(GraphPtr paraGraphPtr, int paraStart){
	//Use a queue to manage the pointers
	int i, j, tempNode;
	i = 0;
	QueuePtr tempQueuePtr = initQueue();
	printf("%d\t", paraStart);
	visitedPtr[paraStart] = 1;
	enqueue(tempQueuePtr, paraStart);
	while (!isQueueEmpty(tempQueuePtr)) {
		tempNode = dequeue(tempQueuePtr);
		visitedPtr[tempNode] = 1;
		
		//For output.
		i ++;

		for (j = 0; j < paraGraphPtr->numNodes; j ++) {
			if (visitedPtr[j]) 
				continue;

			if (paraGraphPtr->connections[tempNode][j] == 0)
				continue;
			
			printf("%d\t", j);
			visitedPtr[j] = 1;
			enqueue(tempQueuePtr, j);
		}//Of  for j
	}//Of while
}//Of widthFirstTranverse

void testGraphTranverse() {
	int i, j;
	int myGraph[5][5] = { 
		{0, 1, 0, 1, 0},
		{1, 0, 1, 0, 1}, 
		{0, 1, 0, 1, 1}, 
		{1, 0, 1, 0, 0}, 
		{0, 1, 1, 0, 0}};
	int** tempPtr;
	printf("Preparing data\r\n");
		
	tempPtr = (int**)malloc(5 * sizeof(int*));
	for (i = 0; i < 5; i ++) {
		tempPtr[i] = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
	}//Of for i
	 
	for (i = 0; i < 5; i ++) {
		for (j = 0; j < 5; j ++) {
			//printf("i = %d, j = %d, ", i, j);
			//printf("%d\r\n", tempPtr[i][j]);
			tempPtr[i][j] = myGraph[i][j];
			//printf("i = %d, j = %d, %d\r\n", i, j, tempPtr[i][j]);
		}//Of for j
	}//Of for i
 
	printf("Data ready\r\n");
	
	GraphPtr tempGraphPtr = initGraph(5, tempPtr);
	printf("num nodes = %d \r\n", tempGraphPtr -> numNodes);
	printf("Graph initialized\r\n");

	printf("Depth first visit:\r\n");
	initTranverse(tempGraphPtr);
	depthFirstTranverse(tempGraphPtr, 4);

	printf("\r\nWidth first visit:\r\n");
	initTranverse(tempGraphPtr);
	widthFirstTranverse(tempGraphPtr, 4);
}//Of testGraphTranverse

int main(){
	testGraphTranverse();
	return 1;
}//Of main

# 树/的应用、经典算法实现 ## 详解 树和是计算机科学中重要的数据结构,广泛应用于操作系统、数据库、网络等领域。以下是一些常见的应用和算法实现: ### 树的应用 1. **文件系统**:树结构用于表示文件和目录的层次结构。 2. **搜索算法**:二叉搜索树(BST)用于快速查找数据。 3. **堆**:堆是一种特殊的树结构,常用于优先队列。 ### 的应用 1. **社交网络**:结构用于表示用户之间的关系。 2. **网络路由**:算法用于计算最佳路径。 3. **推荐系统**:结构用于分析用户和商品之间的关系。 ### 经典算法实现 #### 树的遍历 1. **前序遍历**:先访问根节点,然后递归地进行前序遍历左子树,最后是右子树。 2. **中序遍历**:先递归地进行中序遍历左子树,然后访问根节点,最后是右子树。 3. **后序遍历**:先递归地进行后序遍历左子树,然后是右子树,最后访问根节点。 #### 遍历 1. **深度优先搜索(DFS)**:从一个顶点出发,沿着一条路径尽可能深入地访问顶点,直到无法继续为止,然后回溯。 2. **广度优先搜索(BFS)**:从一个顶点出发,先访问所有相邻的顶点,然后再访问这些顶点的相邻顶点。 #### 最短路径算法 1. **Dijkstra算法**:用于计算单源最短路径,适用于边权为非负的。 2. **Floyd-Warshall算法**:用于计算所有顶点对之间的最短路径。 #### 最小生成树算法 1. **Prim算法**:用于构造最小生成树,从一个顶点开始,逐步添加边和顶点,形成树。 2. **Kruskal算法**:按边的权值从小到大添加边,确保不形成环,直到生成树包含所有顶点。 ## 知识点 1. **树的遍历**:通过递归或迭代方式访问树的所有节点。 2. **遍历**:使用DFS或BFS访问的所有节点。 3. **最短路径算法**:计算中两个顶点之间的最短路径。
09-14
二叉树及其相关操作 (1)类型定义 typedef struct TNode *Position; typedef Position BinTree; struct TNode{ ElementType Data; BinTree Left; BinTree Right; }; (2)定义一个菜单控制模块,运行界面如下。 ************二叉树及其相关操作************ 1.先序创建二叉树。 2.先序遍历二叉树。 3.中序遍历二叉树。 4.后序遍历二叉树。 5.层次遍历二叉树。 6.输出二叉树的高度。 7.统计二叉树结点个数。 0.退出系统。 ****************************************** (3)先序创建二叉树(注:输入时用“#”表示空子树) BinTree CreatBinTree(); /*先序创建二叉树*/ (4)先序遍历二叉树 void PreorderTraversal( BinTree BT ); /*二叉树先序遍历*/ (5)中序遍历二叉树 void InorderTraversal( BinTree BT ); /*二叉树中序遍历*/ (6)后序遍历二叉树 void PostorderTraversal( BinTree BT ); /*二叉树后续遍历*/ (7)层次遍历二叉树 void LevelorderTraversal( BinTree BT ); /*二叉树层次遍历*/ (8)输出二叉树的高度 int GetHeight( BinTree BT ); /*二叉树高度计算*/ (9)统计二叉树结点个数 int NodeCount ( BiTree T); /*二叉树叶子结点个数计算*/ (10)退出系统 exit(0); /*程序正常退出*/ (11)测试用例 任务 模块 输入数据 输出数据 RW1 先序创建二叉树 1 AB#E### 二叉树创建成功 RW2 先序遍历二叉树 2 ABE RW3 中序遍历二叉树 3 BEA RW4 后序遍历二叉树 4 EBA RW5 层次遍历二叉树 5 ABE RW6 输出二叉树的高度 6 3 RW7 统计二叉树结点个数 7 3 根据题目画出 2.1系统的功能结构 本系统功能结构如1所示:(中的文字:宋体5号) 1 成绩管理系统的功能结构 (所有的统一编号,宋体5号,置于下的中间) 2.2 功能模块介绍(左对齐,宋体、加粗、小四号) 将题目分成若干模块或部分,描述各模块或部分的主要功能(小四,宋体),例如:本系统需要实现的具体功能: 2.3 主要模块的程序流程 流程的画法参见教材
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