C++ 图的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索(BFS)

最新推荐文章于 2025-06-05 15:03:06 发布

ChanJose

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分类专栏：数据结构文章标签：深度优先搜索广度优先搜索 DFS BFS 图

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chuanzhouxiao/article/details/88698274

本文介绍了如何使用C++进行图的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。DFS类似于树的前序遍历，BFS则类似树的层次遍历。文中提供了相关程序的实现，包括GraphLink.h和main.cpp，并展示了测试结果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、图的深度优先搜索和广度优先搜索

1.图的深度优先搜索：

类似树的前序遍历

2.图的广度优先搜索：

类似树的层次遍历

二、实现程序：

1.Graphlnk.h

#ifndef Graphlnk_h
#define Graphlnk_h

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

const int DefaultVertices = 30;

template <class T, class E>
struct Edge { // 边结点的定义
    int dest; // 边的另一顶点位置
    E cost; // 表上的权值
    Edge<T, E> *link; // 下一条边链指针
};

template <class T, class E>
struct Vertex { // 顶点的定义
    T data; // 顶点的名字
    Edge<T, E> *adj; // 边链表的头指针
};

template <class T, class E>
class Graphlnk {
public:
    const E maxWeight = 100000; // 代表无穷大的值（=∞）
    Graphlnk(int sz=DefaultVertices); // 构造函数
    ~Graphlnk(); // 析构函数
    void inputGraph(); // 建立邻接表表示的图
    void outputGraph(); // 输出图中的所有顶点和边信息
    T getValue(int i); // 取位置为i的顶点中的值
    E getWeight(int v1, int v2); // 返回边（v1， v2）上的权值
    bool insertVertex(const T& vertex); // 插入顶点
    bool insertEdge(int v1, int v2, E weight); // 插入边
    bool removeVertex(int v); // 删除顶点
    bool removeEdge(int v1, int v2); // 删除边
    int getFirstNeighbor(int v); // 取顶点v的第一个邻接顶点
    int getNextNeighbor(int v,int w); // 取顶点v的邻接顶点w的下一邻接顶点
    int getVertexPos(const T vertex); // 给出顶点vertex在图中的位置
    void DFS(const T& v); // 深度优先搜索
    void BFS(const T& v); // 广度优先搜索
private:
    int maxVertices; // 图中最大的顶点数
    int numEdges; // 当前边数
    int numVertices; // 当前顶点数
    Vertex<T, E> * nodeTable; // 顶点表(各边链表的头结点)
    void DFS(int v, bool visited[]); // 深度优先搜索：子过程
};

// 构造函数:建立一个空的邻接表
template <class T, class E>
Graphlnk<T, E>::Graphlnk(int sz) {
    maxVertices = sz;
    numVertices = 0;
    numEdges = 0;
    nodeTable = new Vertex<T, E>[maxVertices]; // 创建顶点表数组
    if(nodeTable == NULL) {
        cerr << "存储空间分配错误！" << endl;
        exit(1);
    }
    for(int i = 0; i < maxVertices; i++)
        nodeTable[i].adj = NULL;
}

// 析构函数
template <class T, class E>
Graphlnk<T, E>::~Graphlnk() {
    // 删除各边链表中的结点
    for(int i = 0; i < numVertices; i++) {
        Edge<T, E> *p = nodeTable[i].adj; // 找到其对应链表的首结点
        while(p != NULL) { // 不断地删除第一个结点
            nodeTable[i].adj = p->link;
            delete p;
            p = nodeTable[i].adj;
        }
    }
    delete []nodeTable; // 删除顶点表数组
}

// 建立邻接表表示的图
template <class T, class E>
void Graphlnk<T, E>::inputGraph() {
    int n, m; // 存储顶点树和边数
    int i, j, k;
    T e1, e2; // 顶点
    E weight; // 边的权值
    
    cout << "请输入顶点数和边数：" << endl;
    cin >> n >> m;
    cout << "请输入各顶点：" << endl;
    for(i = 0; i < n; i++) {
        cin >> e1;