用c++定义一有n个结点的的以邻接矩阵为存储方式的网(有向或无向均可),并对其进行如下操作:1.深度优先遍历,并输出遍历序列;2.广度优先遍历,并输出遍历序列;3.求源点到图中每个点的最短路径,并输出;
时间: 2024-03-26 19:41:32 浏览: 70
存储结构(邻接表或邻接矩阵),图的广度优先搜索遍历路径。
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好的,我可以帮你回答这个问题。
对于这个问题,我们可以先定义一个结构体来表示图中的每一个节点:
```c++
struct Node {
int val; // 节点的值
bool visited; // 标记该节点是否已被访问过
};
```
接着,我们可以定义一个类 `Graph` 来表示整个图:
```c++
class Graph {
public:
Graph(int n); // 构造函数,n 表示节点的个数
void addEdge(int from, int to, int weight); // 添加一条边
void DFS(int node); // 深度优先遍历
void BFS(int node); // 广度优先遍历
void shortestPath(int src); // 求源点到图中每个点的最短路径
private:
int n; // 节点的个数
int** adjMatrix; // 邻接矩阵
Node* nodes; // 节点数组
};
```
在 `Graph` 类中,我们定义了三个公有函数:
- `addEdge`: 添加一条边
- `DFS`: 深度优先遍历
- `BFS`: 广度优先遍历
- `shortestPath`: 求源点到图中每个点的最短路径
接下来,我们来实现这些函数。
首先是构造函数,我们需要初始化邻接矩阵和节点数组:
```c++
Graph::Graph(int n) {
this->n = n;
adjMatrix = new int*[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
adjMatrix[i] = new int[n];
for (int j = 0; j < n; j++) {
adjMatrix[i][j] = 0;
}
}
nodes = new Node[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
nodes[i].val = i;
nodes[i].visited = false;
}
}
```
接着是添加一条边的函数:
```c++
void Graph::addEdge(int from, int to, int weight) {
adjMatrix[from][to] = weight;
}
```
接下来是深度优先遍历函数,我们可以使用递归的方式来实现:
```c++
void Graph::DFS(int node) {
cout << node << " ";
nodes[node].visited = true;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (adjMatrix[node][i] != 0 && !nodes[i].visited) {
DFS(i);
}
}
}
```
广度优先遍历函数可以使用队列来实现:
```c++
void Graph::BFS(int node) {
queue<int> q;
q.push(node);
nodes[node].visited = true;
while (!q.empty()) {
int curr = q.front();
q.pop();
cout << curr << " ";
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (adjMatrix[curr][i] != 0 && !nodes[i].visited) {
q.push(i);
nodes[i].visited = true;
}
}
}
}
```
最后是求源点到图中每个点的最短路径函数,我们可以使用 Dijkstra 算法来实现:
```c++
void Graph::shortestPath(int src) {
int* dist = new int[n];
bool* visited = new bool[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
dist[i] = INT_MAX;
visited[i] = false;
}
dist[src] = 0;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
int minDist = INT_MAX;
int minNode = -1;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (!visited[j] && dist[j] < minDist) {
minDist = dist[j];
minNode = j;
}
}
visited[minNode] = true;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (adjMatrix[minNode][j] != 0 && !visited[j]) {
int newDist = dist[minNode] + adjMatrix[minNode][j];
if (newDist < dist[j]) {
dist[j] = newDist;
}
}
}
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << "Shortest distance from " << src << " to " << i << " is: " << dist[i] << endl;
}
}
```
这样,我们就完成了对于有n个结点的的以邻接矩阵为存储方式的网(有向或无向均可)的深度优先遍历、广度优先遍历和求源点到图中每个点的最短路径的操作。
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