邻接矩阵的深度以及广度优先遍历

本文介绍了一种使用C++实现的图的基本操作——深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),并展示了如何创建图、进行遍历的过程。通过实例演示了DFS和BFS的具体应用。

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#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<queue>
#define INF 0x3f3f3f3f
using namespace std;
typedef struct
{
    char vexs[10];
    int arry[10][10];
    int vertexnum,arcnum;
}MGraph;

bool visited[10];

void makeMGraph(MGraph *G)
{
    int i,j;
    cout<<"请输入该图的顶点数和边数:";
    cin>>G->vertexnum>>G->arcnum;
    cout<<"请依次输入顶点元素:"<<endl;
    for(i=0;i<G->vertexnum;i++)
    {
        cin>>G->vexs[i];
    }
    for(i=0;i<G->vertexnum;i++)
        for(j=0;j<G->vertexnum;j++)
        G->arry[i][j]=0;
    cout<<"请依次输入边的序号:"<<endl;
    for(int k=0;k<G->arcnum;k++)
    {
        cin>>i>>j;
        G->arry[i][j]=1;
        G->arry[j][i]=1;
    }
}

void DFSM(MGraph *G,int i)
{
    int j;
    cout<<G->vexs[i];
    visited[i]=1;
    for(j=0;j<G->vertexnum;j++)
    {
        if(G->arry[i][j]==1&&visited[j]==0)
            DFSM(G,j);
    }
}

void DFStravel(MGraph *G)
{
    int i;
    for(i=0;i<G->vertexnum;i++)
    visited[i]=0;
    for(i=0;i<G->vertexnum;i++)
    {
        if(visited[i]==0)
            DFSM(G,i);
    }
}

void BFSM(MGraph *G,int i)
{
     queue<int> q;
     cout<<G->vexs[i];visited[i]=1;
     q.push(i);
     while(!q.empty())
     {
         q.pop();
         for(int j=0;j<G->vertexnum;j++)
            if(G->arry[i][j]==1&&visited[j]==0)
         {
             cout<<G->vexs[j];visited[j]=1;
            q.push(j);
         }
     }
}

void BFSMtravel(MGraph *G)
{
    int i;
    for(i=0;i<G->vertexnum;i++)
        visited[i]=0;
    for(i=0;i<G->vertexnum;i++)
    {
        if(visited[i]==0)
            BFSM(G,i);
    }
}


int main()
{
    int i,j;
    MGraph *G;
    G=new MGraph;
    makeMGraph(G);
    cout<<"深度遍历结果是:";
    BFSMtravel(G);
    cout<<endl;
    cout<<"广度遍历结果是:";
    DFStravel(G);
    return 0;
}

### 使用邻接矩阵存储图的广度优先遍历 对于使用邻接矩阵存储的图,广度优先遍历(BFS)是一种按层次顺序访问节点的方法。该方法从起始节点开始,依次访问其所有未被访问过的邻居节点,然后再逐一访问这些邻居节点的未被访问过的邻居节点,直到所有的可达节点都被访问完毕。 为了实现基于邻接矩阵广度优先遍历,通常会借助队列来管理待处理的节点列表。下面是一个简单的C++代码示例,展示了如何利用邻接矩阵执行广度优先遍历: ```cpp #include <iostream> #include <queue> using namespace std; #define MAX 100 // 定义最大顶点数量 int graph[MAX][MAX]; // 邻接矩阵 bool visited[MAX]; // 访问标记数组 int n; // 实际顶点数目 void BFS(int startVertex) { queue<int> q; visited[startVertex] = true; q.push(startVertex); while (!q.empty()) { int u = q.front(); cout << "Visited vertex: " << u << endl; q.pop(); for (int v = 0; v < n; ++v) { if (graph[u][v] && !visited[v]) { // 如果存在边(u,v),并且v还未被访问过 visited[v] = true; q.push(v); } } } } ``` 上述程序首先初始化了一个大小为`n*n`的邻接矩阵`graph[][],`用于记录各个顶点间的连通情况;布尔型数组`visited[]`用来跟踪哪些顶点已经被访问过了。函数`BFS()`接受一个参数作为起点,并通过循环迭代的方式实现了广度优先搜索过程[^2]。 当调用此函数时,传入希望开始遍历的第一个顶点编号即可启动整个流程。需要注意的是,在实际应用中应当确保输入数据的有效性和合法性检查,比如验证给定的顶点号是否超出范围等。
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