广度优先搜索(BFS) C语言实现

本文详细解析了BFS算法的伪代码实现,包括初始化、队列操作、节点颜色标记和距离更新等关键步骤。

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

伪代码


#define Black 2
#define Gray 1
#define White 0
#define Infinite -1
#define NIL -1

struct map{
	int d;
	int color;
	int parent;
} vertix[100];

void BFS(int a[100][100],int n,int s){
	int i,j;
	int tmp;
	Queue q;
	for(i = 0;i<n;i++){
		vertix[i].d = Infinite;
		vertix[i].color = White;
		vertix[i].parent = NIL;
	}
	vertix[s].color = Gray;
	vertix[s].d = 0;
	q = CreateQueue(n); 
	Enqueue(s,q);
	while(!IsEmpty(q)){
		tmp = FrontAndDequeue(q);
		for(i = 0;i<n;i++)
			if(a[tmp][i])
				if(vertix[i].color == White){
					vertix[i].d = vertix[tmp].d + 1;
					vertix[i].color = Gray;
					vertix[i].parent = tmp;
					Enqueue(i,q);
				}
		vertix[tmp].color = Black;
	}
	DisposeQueue(q);
}


广度优先搜索(Breadth-First Search, BFS)是一种用于遍历或查找树和图中节点的经典算法。在C语言中,BFS通常会用队列数据结构来实现,因为队列的特点是先进先出(FIFO),恰好符合广度优先搜索的顺序。 以下是简单的C语言BFS实现步骤: 1. 定义一个邻接表来存储图的结构,或者用数组表示邻接矩阵。 2. 初始化一个队列,并将起始节点(通常是源点)加入队列。 3. 创建一个布尔数组标记已访问过的节点,初始值都设为`false`。 4. 当队列非空时,循环执行以下操作: a. 弹出队首节点。 b. 如果该节点未被访问过,则标记为已访问并处理(如打印、添加到结果集合等)。 c. 将该节点的所有邻居(未访问过的)加入队列。 5. 当所有邻居都被处理完后,继续处理下一个节点,直到队列为空。 下面是简化版的C语言代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdbool.h> #include <stdlib.h> #define MAX 100 // 图的邻接表表示 typedef struct Node { int val; struct Node* next; } Node; Node** graph; // 使用动态内存管理 bool visited[MAX]; void bfs(int start) { Node* queue[MAX] = {NULL}; int front = 0, rear = -1; queue[++rear] = &graph[start]; visited[start] = true; while (front <= rear) { Node* node = queue[front++]; printf("%d ", node->val); // 打印节点值 if (node->next != NULL) { int adj_val = node->next->val; if (!visited[adj_val]) { visited[adj_val] = true; queue[++rear] = node->next; } } } } int main() { // 初始化图和邻接表... graph = create_graph(); // 假设create_graph函数负责创建邻接表 int start = 0; // 起始节点 bfs(start); return 0; } ```
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