用C语言编写:假设图G采用邻接表存储,利用深度优先搜索方法求出无向图中通过给定点v的简单回路。
时间: 2024-02-25 13:53:17 浏览: 84
好的,我会尽力回答你的问题。
首先,我们需要明确一下深度优先搜索算法的基本思想。深度优先搜索算法是一种图遍历算法,它从图中某个顶点v出发,访问v的第一个邻接点,然后再访问这个邻接点的第一个邻接点,直到访问到一个没有未访问过的邻接点为止,然后回溯到前面一个结点,继续访问它的下一个邻接点。具体实现时,我们可以使用递归的方式来实现深度优先搜索。
接下来,我们考虑如何利用深度优先搜索算法求出无向图中通过给定点v的简单回路。简单回路指的是起点和终点相同,且经过的边和顶点均不重复的路径。我们可以从给定点v出发,沿着某一条未访问过的边继续深度优先搜索,直到找到一个已经访问过的顶点u,此时如果u恰好是起点v,那么我们就找到了一个简单回路;否则,我们需要回溯到u的前一个顶点,继续搜索。
下面是利用深度优先搜索算法求解无向图中通过给定点v的简单回路的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 图中最大顶点数
// 边表结点的定义
typedef struct EdgeNode {
int adjvex; // 邻接顶点的编号
struct EdgeNode *next; // 指向下一个邻接点的指针
} EdgeNode;
// 顶点表结点的定义
typedef struct VertexNode {
int data; // 顶点的数据域
EdgeNode *firstedge; // 指向第一个邻接点的指针
} VertexNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
// 图的定义
typedef struct {
AdjList adjList; // 邻接表
int vexnum, edgenum; // 顶点数和边数
} Graph;
// 初始化图
void initGraph(Graph *G, int n) {
G->vexnum = n;
G->edgenum = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
G->adjList[i].data = i; // 顶点数据从0到n-1
G->adjList[i].firstedge = NULL; // 邻接表初始化为空表
}
}
// 添加边
void addEdge(Graph *G, int u, int v) {
EdgeNode *e = (EdgeNode *) malloc(sizeof(EdgeNode));
e->adjvex = v;
e->next = G->adjList[u].firstedge;
G->adjList[u].firstedge = e;
G->edgenum++;
}
// 深度优先搜索
int DFS(Graph *G, int v, int visited[], int path[]) {
visited[v] = 1;
path[v] = 1;
for (EdgeNode *e = G->adjList[v].firstedge; e != NULL; e = e->next) {
int u = e->adjvex;
if (!visited[u]) {
if (DFS(G, u, visited, path)) {
return 1;
}
} else if (path[u]) {
return 1;
}
}
path[v] = 0;
return 0;
}
// 求简单回路
int findCycle(Graph *G, int v) {
int visited[MAX_VERTEX_NUM] = {0}; // 标记顶点是否已经访问过
int path[MAX_VERTEX_NUM] = {0}; // 标记路径中的顶点
return DFS(G, v, visited, path);
}
int main() {
Graph G;
int n = 6;
initGraph(&G, n);
addEdge(&G, 0, 1);
addEdge(&G, 1, 2);
addEdge(&G, 2, 3);
addEdge(&G, 3, 4);
addEdge(&G, 4, 1);
addEdge(&G, 4, 5);
printf("The graph has %d vertices and %d edges.\n", G.vexnum, G.edgenum);
int v = 1; // 求以顶点1为起点的简单回路
if (findCycle(&G, v)) {
printf("There is a simple cycle through vertex %d.\n", v);
} else {
printf("There is no simple cycle through vertex %d.\n", v);
}
return 0;
}
```
这里我们通过邻接表存储图,并使用深度优先搜索算法求解简单回路。在DFS函数中,我们使用visited数组标记顶点是否已经访问过,使用path数组标记路径中的顶点。如果在搜索过程中遇到了一个已经访问过的顶点u,且u不是起点v,那么就说明找到了一个简单回路;否则,我们需要回溯到u的前一个顶点,继续搜索。在findCycle函数中,我们调用DFS函数求解简单回路。
以上就是利用深度优先搜索算法求解无向图中通过给定点v的简单回路的C语言代码。如果有任何问题,欢迎随时向我提问!
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