C++语言,利用邻接矩阵创建无向图实现DFS和BFS

时间: 2024-05-11 18:18:45 浏览: 114
CPP

邻接矩阵无向图

下面是基于邻接矩阵实现的DFS和BFS代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_VERTEX_NUM 100 typedef struct Graph { int vertex[MAX_VERTEX_NUM]; int matrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; int vertex_num; int edge_num; } Graph; typedef struct Queue { int data[MAX_VERTEX_NUM]; int front, rear; } Queue; // 初始化队列 void InitQueue(Queue* queue) { queue->front = queue->rear = 0; } // 判断队列是否为空 bool IsQueueEmpty(Queue* queue) { return queue->front == queue->rear; } // 入队 bool EnQueue(Queue* queue, int x) { if ((queue->rear + 1) % MAX_VERTEX_NUM == queue->front) { return false; } queue->data[queue->rear] = x; queue->rear = (queue->rear + 1) % MAX_VERTEX_NUM; return true; } // 出队 bool DeQueue(Queue* queue, int* x) { if (IsQueueEmpty(queue)) { return false; } *x = queue->data[queue->front]; queue->front = (queue->front + 1) % MAX_VERTEX_NUM; return true; } // 初始化图 void InitGraph(Graph* graph) { int i, j; printf("输入顶点数和边数:"); scanf("%d%d", &graph->vertex_num, &graph->edge_num); for (i = 0; i < graph->vertex_num; ++i) { printf("输入第%d个顶点的值:", i); scanf("%d", &graph->vertex[i]); } for (i = 0; i < graph->vertex_num; ++i) { for (j = 0; j < graph->vertex_num; ++j) { graph->matrix[i][j] = 0; } } for (i = 0; i < graph->edge_num; ++i) { int v1, v2; printf("输入第%d条边的起点和终点:", i); scanf("%d%d", &v1, &v2); graph->matrix[v1][v2] = 1; graph->matrix[v2][v1] = 1; } } // DFS遍历 void DFS(Graph* graph, bool* visited, int v) { int i; printf("%d ", graph->vertex[v]); visited[v] = true; for (i = 0; i < graph->vertex_num; ++i) { if (graph->matrix[v][i] == 1 && !visited[i]) { DFS(graph, visited, i); } } } // BFS遍历 void BFS(Graph* graph, bool* visited, Queue* queue, int v) { int i; printf("%d ", graph->vertex[v]); visited[v] = true; EnQueue(queue, v); while (!IsQueueEmpty(queue)) { int u; DeQueue(queue, &u); for (i = 0; i < graph->vertex_num; ++i) { if (graph->matrix[u][i] == 1 && !visited[i]) { printf("%d ", graph->vertex[i]); visited[i] = true; EnQueue(queue, i); } } } } int main() { Graph graph; bool visited[MAX_VERTEX_NUM]; Queue queue; int i; InitGraph(&graph); for (i = 0; i < graph.vertex_num; ++i) { visited[i] = false; } printf("DFS遍历结果:"); for (i = 0; i < graph.vertex_num; ++i) { if (!visited[i]) { DFS(&graph, visited, i); } } printf("\n"); for (i = 0; i < graph.vertex_num; ++i) { visited[i] = false; } InitQueue(&queue); printf("BFS遍历结果:"); for (i = 0; i < graph.vertex_num; ++i) { if (!visited[i]) { BFS(&graph, visited, &queue, i); } } printf("\n"); return 0; } ``` 这里利用邻接矩阵存储图结构,实现了DFS和BFS遍历算法。在程序中,首先通过InitGraph函数读入图的顶点数、边数以及每个顶点的值,然后通过邻接矩阵表示图的连通关系。DFS和BFS遍历时,都需要记录每个节点是否已经被访问过,因此定义了visited数组用于记录。DFS遍历采用递归方式,而BFS遍历则利用队列实现。
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