邻接表形式的图的深度优先搜索

最新推荐文章于 2025-05-20 16:32:26 发布

royzdr

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分类专栏： data structure

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本文介绍了一种使用邻接表结构来实现图的深度优先搜索（DFS）的方法。首先定义了图的相关数据结构，包括边、邻接点、顶点表头结点等。接着通过CreateGraph函数创建图，InsertEdge函数插入边，BuildGraph函数构建图。DFS函数实现了深度优先搜索，Visit函数用于访问每个节点。最后，main函数中展示了如何调用这些功能进行图的遍历。

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>


#define MaxVertexNum 1000


bool Visited[MaxVertexNum]; /**< 记录顶点是否已经被访问了 */


typedef int Vertex;
typedef int WeightType;
typedef char DataType;


/**< 边的定义 */
typedef struct ENode *PtrToENode;
struct ENode
{
    Vertex V1, V2;
    WeightType Weight;
};
typedef PtrToENode Edge;


/**< 邻接点的定义 */
typedef struct AdjVNode *PtrToAdjVNode;
struct AdjVNode
{
    Vertex AdjV;
    WeightType Weight;
    PtrToAdjVNode Next;
};
typedef PtrToAdjVNode AdjVertex;


/**< 顶点表头结点的定义 */
typedef struct Vnode
{
    AdjVertex FirstEdge;
    DataType Data;
}AdjList[MaxVertexNum];


/**< 图结点定义 */
typedef struct GNode *PtrToGNode;
struct GNode
{
    int Nv;
    int Ne;
    AdjList G;
};
typedef PtrToGNode LGraph;


LGraph CreateGraph(int VertexNum);
LGraph CreateGraph(int VertexNum)
{
    LGraph Graph = (LGraph)malloc(sizeof(struct GNode));
    Graph->Nv = VertexNum;
    Graph->Ne = 0;


    Vertex V;
    for(V=0; V<Graph->Nv; V++)
    {
        Graph->G[V].FirstEdge = NULL;
        Visited[V] = false;
    }
    return Graph;
}


void InsertEdge(LGraph Graph, Edge E);
void InsertEdge(LGraph Graph, Edge E)
{
    /**< 新建邻接点 */
    AdjVertex NewNode = (AdjVertex)malloc(sizeof(struct AdjVNode));
    NewNode->AdjV = E->V2;
    NewNode->Weight = E->Weight;
    /**< 将新的邻接点插入v1的顶点表头结点后面*/
    NewNode->Next = Graph->G[E->V1].FirstEdge;
    Graph->G[E->V1].FirstEdge = NewNode;


    /**< 若是无向图，还要加上v2->v1的逆向 */
    AdjVertex NewNode1 = (AdjVertex)malloc(sizeof(struct AdjVNode));
    /**< 在第一次编写中，没有为逆向的newnode开辟一个新地址，所以导致邻接表是一个死循环 */
    NewNode1->AdjV = E->V1;
    NewNode1->Weight = E->Weight;
    NewNode1->Next = Graph->G[E->V2].FirstEdge;
    Graph->G[E->V2].FirstEdge = NewNode1;
}


LGraph BuildGraph();
LGraph BuildGraph()
{
    LGraph Graph;
    Edge E;
    Vertex V;
    int Nv, i;


    scanf("%d", &Nv);


    Graph = CreateGraph(Nv);


    scanf("%d", &Graph->Ne);


    if(Graph->Ne > 0)
    {
        E = (Edge)malloc(sizeof(struct ENode));
        for(i=0; i<Graph->Ne; i++)
        {
            scanf("%d %d %d", &E->V1, &E->V2, &E->Weight);
            InsertEdge(Graph, E);
        }
    }


    /**<若顶点还有数据，则记录数据  */
    for(i=0; i<Graph->Nv; i++)
    {
        char ch;
        while((ch=getchar())==' '||ch=='\n'){};
        Graph->G[i].Data = ch;
    }


    return Graph;
}


void Visit(LGraph Graph, Vertex V);
void Visit(LGraph Graph, Vertex V)
{
    printf("%c(%d)\n", Graph->G[V].Data, V);
}


void DFS(LGraph Graph, Vertex V, void(* Visit)(LGraph, Vertex));
void DFS(LGraph Graph, Vertex V, void(* Visit)(LGraph, Vertex))
{
    Visited[V] = true;
    Visit(Graph, V);


    AdjVertex tmpNode;
    for(tmpNode = Graph->G[V].FirstEdge; tmpNode; tmpNode = tmpNode->Next)
    {
        if(!Visited[tmpNode->AdjV])
        {
            DFS(Graph, tmpNode->AdjV, Visit);
        }
    }
}


void OneVertex(LGraph Graph, Vertex V)
{
    printf("%c(%d)", Graph->G[V].Data, V);
    AdjVertex tmpNode;
    for(tmpNode=Graph->G[V].FirstEdge; tmpNode; tmpNode = tmpNode->Next)
    {
        V = tmpNode->AdjV;
        printf("->%c(%d)", Graph->G[V].Data, V);
    }




}
int main()
{
    LGraph g = BuildGraph();
    DFS(g, 4, Visit);
    //OneVertex(g, 0);
    system("pause");
}