算法导论 第22章 22.2-7

本文介绍了一种使用C++实现的二分图判断算法,并通过广度优先搜索(BFS)来划分二分图的两个集合。代码详细展示了如何定义图结构、进行遍历及判断是否为二分图的过程。

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

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

typedef struct Gnode
{
	int color;//0 white,1 gray,2 black;
	int index;
	int depth;
	bool visited;
	struct Gnode *next;
}Gnode;

int N,M;//无向图,N为顶点,M为边

bool judge(Gnode G[],int s)
{
	int i;
	int count=0;
	queue<int> q;
	q.push(s);
	G[s].visited=true;
	G[s].color=1;
	while(!q.empty())
	{
		int t=q.front();
		q.pop();
		count++;
		Gnode *temp=G[t].next;
		while(temp!=NULL)
		{
			int t2=temp->index;
			if(!G[t2].visited)
			{
				G[t2].color=1;
				q.push(t2);
				G[t2].visited=true;
				G[t2].depth=G[t].depth+1;
			}
			else
			{
				if((G[t2].depth+G[t].depth)%2==0)
					return false;
			}
			temp=temp->next;
		}
		G[s].color=2;
		if(q.empty()&&count!=N)
		{
			for(i=0;i<N;i++)
			{
				if(!G[i].visited)
				{
					q.push(i);
					G[i].visited=true;
					break;
				}
			}
		}
	}
}

void PutOut(Gnode G[],int s,vector<int> &vw,vector<int> &vb)
{
	queue<int> q;
	vw.push_back(s);
	int count=0;
	G[s].visited=true;
	q.push(s);
	bool flag=true;
	while(!q.empty())
	{
		queue<int> q1;
		while(!q.empty())
		{
			int t=q.front();
			q.pop();
			count++;
			Gnode *temp=G[t].next;
			while(temp!=NULL)
			{
				int index=temp->index;
				if(G[index].visited)
				{
					temp=temp->next;
					continue;
				}
				else
				{
					G[index].visited=true;
					q1.push(index);
					if(flag)
						vb.push_back(index);
					else
						vw.push_back(index);
					temp=temp->next;
				}
			}
		}
		q=q1;
		if(q.empty()&&count!=N)
		{
			for(int i=0;i<N;i++)
			{
				if(!G[i].visited)
				{
					q.push(i);
					G[i].visited=true;
					if(flag)
						vb.push_back(i);
					else
						vw.push_back(i);
					break;
				}
			}
		}
		if(flag)
			flag=false;
		else
			flag=true;
	}
	int i;
	for(i=0;i<vw.size();i++)
	{
		printf("%d ",vw[i]);
	}
	printf("\n");
	for(i=0;i<vb.size();i++)
	{
		printf("%d ",vb[i]);
	}
	printf("\n");
}

int main()
{
	vector<int> vw;
	vector<int> vb;
	scanf("%d %d",&N,&M);
	int i,j;
	Gnode *G=new Gnode[N];
	for(i=0;i<N;i++)
	{
		G[i].index=i;
		G[i].color=0;
		G[i].next=NULL;
		G[i].visited=false;
	}
	for(i=0;i<M;i++)
	{
		int a,b;
		scanf("%d %d",&a,&b);
		Gnode *temp1=new Gnode;
		temp1->index=b;
		temp1->next=NULL;
		Gnode *temp=&G[a];
		while(temp->next!=NULL)
			temp=temp->next;
		temp->next=temp1;
		Gnode *temp2=new Gnode;
		temp2->index=a;
		temp2->next=NULL;
		temp=&G[b];
		while(temp->next!=NULL)
			temp=temp->next;
		temp->next=temp2;
	}
	G[0].depth=0;
	if(judge(G,0))
	{
		printf("Yes\n");
		for(i=0;i<N;i++)
		{
			G[i].color=0;
			G[i].visited=false;
		}
		PutOut(G,0,vw,vb);
	}
	else
	{
		printf("NO\n");
	}
	return 0;
}
测试数据
第一组
10 <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px;">0</span>
<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px;">第二组</span>
<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px;">6 5
0 1
0 3
2 3
3 4
4 5
</span>
<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px;">第三组</span>
6 3
0 1
2 3
4 5

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