运行广度优先遍历算法,写出输入数据的顺序和程序运行的结果; 改变数据的输入顺序,记录输出结果,并与上次运行结果进行比较; 对于非连通图,前述算法能否实现图的遍历?如何进行改进?。
时间: 2024-02-15 21:03:23 浏览: 62
好的,我会尽力回答您的问题。
首先,广度优先遍历算法是一种用于图形遍历的算法,它从图的一个顶点开始遍历,先访问该顶点的所有邻居,然后再访问邻居的邻居,以此类推,直到遍历完整个图。下面是广度优先遍历算法的伪代码:
```
BFS(G, s):
for each vertex u in G:
u.color = WHITE
u.d = inf
u.pi = NIL
s.color = GRAY
s.d = 0
s.pi = NIL
Q = empty queue
enqueue(Q, s)
while Q is not empty:
u = dequeue(Q)
for each v in Adj[u]:
if v.color == WHITE:
v.color = GRAY
v.d = u.d + 1
v.pi = u
enqueue(Q, v)
u.color = BLACK
```
其中,G 表示图,s 表示起始顶点,Adj[u] 表示与顶点 u 相邻接的所有顶点。
假设我们有以下这个无向图:
```
A -- B
| |
D -- C
```
我们可以按照以下顺序输入数据:
```
G = { A, B, C, D }
Adj[A] = { B, D }
Adj[B] = { A, C }
Adj[C] = { B, D }
Adj[D] = { A, C }
s = A
BFS(G, s)
```
程序的运行结果是:
```
A: d=0, pi=NIL
B: d=1, pi=A
C: d=2, pi=B
D: d=1, pi=A
```
如果我们改变输入数据的顺序,比如这样:
```
G = { D, C, A, B }
Adj[D] = { A, C }
Adj[C] = { B, D }
Adj[A] = { B, D }
Adj[B] = { A, C }
s = D
BFS(G, s)
```
那么程序的运行结果也会改变:
```
D: d=0, pi=NIL
A: d=1, pi=D
C: d=1, pi=D
B: d=2, pi=A
```
对于非连通图,前述算法可以实现图的遍历,但是需要进行一些改进。具体来说,我们需要在算法中加入一个循环,以确保遍历到所有的顶点。伪代码如下:
```
BFS(G):
for each vertex u in G:
u.color = WHITE
u.d = inf
u.pi = NIL
for each vertex s in G:
if s.color == WHITE:
s.color = GRAY
s.d = 0
s.pi = NIL
Q = empty queue
enqueue(Q, s)
while Q is not empty:
u = dequeue(Q)
for each v in Adj[u]:
if v.color == WHITE:
v.color = GRAY
v.d = u.d + 1
v.pi = u
enqueue(Q, v)
u.color = BLACK
```
其中,G 表示图,Adj[u] 表示与顶点 u 相邻接的所有顶点。
这样,我们就可以遍历到所有的顶点了。
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