用类c语言在有向图的邻接表存储结构上实现:输出某顶点出发的所有长度等于k的简单路径
时间: 2024-05-04 11:19:51 浏览: 218
以下是使用邻接表存储结构实现输出某顶点出发的所有长度等于k的简单路径的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数
// 边表结点
typedef struct ArcNode {
int adjvex; // 邻接点下标
struct ArcNode* next; // 指向下一个邻接点的指针
} ArcNode;
// 顶点表结点
typedef struct VNode {
int data; // 顶点数据
ArcNode* first; // 指向第一条依附于该顶点的边的指针
} VNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
// 图结构
typedef struct {
AdjList vertices; // 邻接表
int vexnum; // 顶点数
int arcnum; // 边数
} ALGraph;
// 初始化图
void init(ALGraph* G, int n) {
G->vexnum = n;
G->arcnum = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
G->vertices[i].data = i;
G->vertices[i].first = NULL;
}
}
// 添加边
void addEdge(ALGraph* G, int u, int v) {
ArcNode* p = (ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex = v;
p->next = G->vertices[u].first;
G->vertices[u].first = p;
G->arcnum++;
}
// 输出所有长度为k的路径
void printPath(ALGraph* G, int u, int k, int* path, int d) {
if (k == 0) { // 找到一条长度为k的路径
printf("%d", path[0]);
for (int i = 1; i <= d; i++) {
printf("->%d", path[i]);
}
printf("\n");
} else {
ArcNode* p = G->vertices[u].first;
while (p != NULL) { // 对于每个邻接点递归搜索
int v = p->adjvex;
bool isDuplicate = false;
for (int i = 0; i <= d; i++) { // 判断是否已经在路径上出现过
if (path[i] == v) {
isDuplicate = true;
break;
}
}
if (!isDuplicate) {
path[d+1] = v;
printPath(G, v, k-1, path, d+1);
}
p = p->next;
}
}
}
int main() {
int n, m, u, v, k;
printf("请输入顶点数和边数:");
scanf("%d %d", &n, &m);
ALGraph G;
init(&G, n);
printf("请输入每条边的起点和终点:\n");
for (int i = 0; i < m; i++) {
scanf("%d %d", &u, &v);
addEdge(&G, u, v);
}
printf("请输入起点和路径长度:");
scanf("%d %d", &u, &k);
int* path = (int*)malloc(k * sizeof(int)); // 分配存储路径的空间
path[0] = u;
printf("长度为%d的路径有:\n", k);
printPath(&G, u, k, path, 0);
free(path);
return 0;
}
```
在该代码中,我们使用邻接表存储结构来表示有向图。对于输出某顶点出发的所有长度等于k的简单路径,我们使用递归深度优先搜索算法来实现。具体来说,我们从起点u开始,对于每个邻接点v,如果它没有出现在路径中,就将它加入路径中,并递归搜索从v出发长度为k-1的路径。当搜索到长度为0时,即找到了一条长度为k的路径,就输出该路径。注意,在搜索过程中需要判断某个点是否已经在路径上出现过,避免出现环和重复路径。
该算法的时间复杂度为O(n^k),其中n为顶点数,k为路径长度。因此,当k较大时,算法效率会很低。
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