BFS--广度优先搜索--图的邻接表

最新推荐文章于 2022-07-23 12:52:48 发布

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分类专栏：算法图文章标签： BFS 广度优先搜索

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本文详细介绍了如何使用邻接链表结构来构建图，并通过广度优先搜索算法来遍历图中的节点。文章包括图的初始化、顶点和边的添加、图的创建和输出，以及广度优先搜索的具体实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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

# define MAX 20			//顶点最大值 

typedef struct ARCNODE
{
	int num;			//该边所指的顶点的位置 
	struct ARCNODE *next;		//指向下一条边的指针 
}arcnode;		//表的结点 

typedef struct VNODE
{	
	char data;		//顶点信息 
	arcnode *firstarc;		//指向第一条依附该顶点的边的弧指针 
}adjlist[MAX];		//头结点 

typedef struct
{
	adjlist vertices;
	bool visited[MAX];		//访问标志数组 
	int arcnum,vexnum;		//图的顶点数和弧数 
}mgraph;

void init_mgraph(mgraph &g)		//初始化图 
{
	memset(g.visited,false,sizeof(bool)*MAX);		//访问标志数组为false时，未访问 
	g.vexnum = 0;
	g.arcnum = 0;
}

int locatevex(mgraph &g,char ch)		//定位顶点ch在顶点向量中的位置 
{
	int i;
	for (i=0; i<g.vexnum && ch != g.vertices[i].data; ++i)
	;
	if (i >= g.vexnum)
	return -1;
	
	return i;
}

void add_vex(mgraph &g)		//增加顶点 
{
	printf ("请输入顶点个数\n");
	scanf ("%d",&g.vexnum);
	printf ("请输入顶点信息\n");
	for (int i=0; i<g.vexnum; ++i)
	{
		scanf (" %c",&g.vertices[i].data);		//构造结点向量 
		g.vertices[i].firstarc = NULL;
	}
}

void add_arc(mgraph &g)		//增加边 
{
	arcnode *s,*t;
	printf ("输入边的个数\n");
	scanf (" %d",&g.arcnum);
	char ch1,ch2;
	printf ("请输入边的信息\n");
	for (int k=0; k<g.arcnum; ++k)
	{
		scanf (" %c %c",&ch1,&ch2);
		int i = locatevex(g,ch1);
		int j = locatevex(g,ch2);		//定义ch1，ch2在顶点向量的位置 
		s = (arcnode *)malloc(sizeof(ARCNODE));
		t = (arcnode *)malloc(sizeof(ARCNODE));		
		
		s->num = j;		//该边所指向的顶点的位置为j
		s->next = g.vertices[i].firstarc;
		g.vertices[i].firstarc = s;
		
		t->num = i;		//该边所指向的顶点的位置为i 
		t->next = g.vertices[j].firstarc;
		g.vertices[j].firstarc = t;
	}
}

void creat_mgraph(mgraph &g)		//构造邻接链表 
{
	add_vex(g);
	add_arc(g);
}

void print_mgraph(mgraph &g)		//输出图 
{
	int i;
	arcnode *p;
	printf("编号		顶点			邻接顶点\n");
	for (i=0; i<g.vexnum; ++i)
	{
		printf (" %d		%c			",i,g.vertices[i].data);
		for (p=g.vertices[i].firstarc; p; p=p->next)
		{
			printf ("%d ",p->num);
		}
		printf ("\n");
	}
}

void visit(mgraph &g,int i)
{
	printf ("%c ",g.vertices[i].data);
	g.visited[i] = true;		//以访问 
}

void BFStraverse(mgraph &g,int i)		//广度优先搜索 
{										//从i结点可是搜索 
	arcnode *p;	
	int quene[MAX];				//辅助数组 
	memset(quene,0,sizeof(int)*MAX);
	int front = 0;		//头指针 
	int rear = 0;		//尾指针 
	int gettop;		//取队头，标记结点位置 
	
	visit(g,i);
	quene[rear++] = i;		//入队 
	
	while (front != rear)		//队列非空 
	{
		gettop = quene[front++];	//出队 
		for (p=g.vertices[gettop].firstarc; p; p=p->next)
		{
			if (!g.visited[p->num])
			{
				visit(g,p->num);
				quene[rear++] = p->num;		//入队 
			}
		}
	}
}

int main (void)
{
	mgraph g;
	init_mgraph(g);
	creat_mgraph(g);
	print_mgraph(g);
	BFStraverse(g,0);
	
	return 0;
}