图的两种遍历方法及对应的生成树。把图的深度优先遍历、广度优先遍历改为输出深度优先生成树、广度优先生成树。请帮我用c语言代码实现

时间: 2024-03-24 15:39:45 浏览: 22
下面是使用 C 语言实现深度优先遍历和生成树的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_VERTEX_NUM 100 // 图中最多顶点数 typedef struct EdgeNode { // 边表结点 int adjvex; // 邻接点位置 struct EdgeNode *next; // 指向下一个邻接点的指针 } EdgeNode; typedef struct VertexNode { // 顶点表结点 int data; // 顶点数据 EdgeNode *firstedge; // 指向第一个邻接点的指针 } VertexNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct Graph { // 邻接表结构体 AdjList adjList; // 邻接表 int vexnum, arcnum; // 顶点数和边数 } Graph; typedef struct stack { // 栈结构体 int data[MAX_VERTEX_NUM]; int top; } Stack; void InitStack(Stack *S) { // 初始化栈 S->top = -1; } int IsEmpty(Stack *S) { // 判断栈是否为空 return S->top == -1; } int Push(Stack *S, int x) { // 入栈 if (S->top == MAX_VERTEX_NUM - 1) { // 栈满 return 0; } S->top++; S->data[S->top] = x; return 1; } int Pop(Stack *S) { // 出栈 if (IsEmpty(S)) { // 栈空 return 0; } S->top--; return 1; } int GetTop(Stack *S) { // 获取栈顶元素 if (IsEmpty(S)) { // 栈空 return -1; } return S->data[S->top]; } void CreateGraph(Graph *G) { // 创建邻接表 printf("请输入顶点数和边数:"); scanf("%d%d", &(G->vexnum), &(G->arcnum)); for (int i = 0; i < G->vexnum; i++) { // 初始化顶点表 printf("请输入第%d个顶点的数据:", i + 1); scanf("%d", &(G->adjList[i].data)); G->adjList[i].firstedge = NULL; } for (int i = 0; i < G->arcnum; i++) { // 构造边表 int u, v; printf("请输入第%d条边的起点和终点:", i + 1); scanf("%d%d", &u, &v); EdgeNode *e = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); e->adjvex = v - 1; e->next = G->adjList[u - 1].firstedge; G->adjList[u - 1].firstedge = e; } } void DFS(Graph *G, int v, int visited[], Stack *S) { // 深度优先遍历 visited[v] = 1; // 标记该顶点已被访问 printf("%d ", G->adjList[v].data); // 输出顶点数据 EdgeNode *e = G->adjList[v].firstedge; while (e) { // 访问该顶点的所有邻接点 if (!visited[e->adjvex]) { // 如果邻接点未被访问 DFS(G, e->adjvex, visited, S); // 递归访问邻接点 Push(S, e->adjvex); // 将该邻接点入栈 } e = e->next; } } void DFSTree(Graph *G, int v, int visited[], Stack *S) { // 深度优先生成树 visited[v] = 1; // 标记该顶点已被访问 EdgeNode *e = G->adjList[v].firstedge; while (e) { // 访问该顶点的所有邻接点 if (!visited[e->adjvex]) { // 如果邻接点未被访问 printf("%d -> %d\n", G->adjList[v].data, G->adjList[e->adjvex].data); // 输出生成树的一条边 DFSTree(G, e->adjvex, visited, S); // 递归访问邻接点 } e = e->next; } } void BFS(Graph *G, int v, int visited[], int queue[], int front, int rear) { // 广度优先遍历 visited[v] = 1; // 标记该顶点已被访问 printf("%d ", G->adjList[v].data); // 输出顶点数据 queue[rear] = v; // 将该顶点入队 while (front <= rear) { // 队列非空 int u = queue[front]; // 取出队首元素 front++; EdgeNode *e = G->adjList[u].firstedge; while (e) { // 访问该顶点的所有邻接点 if (!visited[e->adjvex]) { // 如果邻接点未被访问 visited[e->adjvex] = 1; // 标记该邻接点已被访问 printf("%d ", G->adjList[e->adjvex].data); // 输出邻接点数据 printf("%d -> %d\n", G->adjList[u].data, G->adjList[e->adjvex].data); // 输出生成树的一条边 queue[++rear] = e->adjvex; // 将该邻接点入队 } e = e->next; } } } void BFSTree(Graph *G, int v, int visited[], int queue[], int front, int rear) { // 广度优先生成树 visited[v] = 1; // 标记该顶点已被访问 queue[rear] = v; // 将该顶点入队 while (front <= rear) { // 队列非空 int u = queue[front]; // 取出队首元素 front++; EdgeNode *e = G->adjList[u].firstedge; while (e) { // 访问该顶点的所有邻接点 if (!visited[e->adjvex]) { // 如果邻接点未被访问 visited[e->adjvex] = 1; // 标记该邻接点已被访问 printf("%d -> %d\n", G->adjList[u].data, G->adjList[e->adjvex].data); // 输出生成树的一条边 queue[++rear] = e->adjvex; // 将该邻接点入队 } e = e->next; } } } int main() { Graph G; CreateGraph(&G); int visited[MAX_VERTEX_NUM] = {0}; // 初始化所有顶点未被访问 Stack S; InitStack(&S); printf("深度优先遍历:"); for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) { // 从每个未被访问的顶点开始深度优先遍历 if (!visited[i]) { DFS(&G, i, visited, &S); Push(&S, i); } } printf("\n深度优先生成树:\n"); int u = GetTop(&S); while (!IsEmpty(&S)) { // 从栈顶开始深度优先生成树 int v = GetTop(&S); Pop(&S); if (!visited[v]) { DFSTree(&G, v, visited, &S); } u = v; } int visited2[MAX_VERTEX_NUM] = {0}; // 初始化所有顶点未被访问 int queue[MAX_VERTEX_NUM], front = 0, rear = -1; // 初始化队列 printf("广度优先遍历:"); for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) { // 从每个未被访问的顶点开始广度优先遍历 if (!visited2[i]) { BFS(&G, i, visited2, queue, front, rear); } } printf("\n广度优先生成树:\n"); front = 0; rear = -1; int visited3[MAX_VERTEX_NUM] = {0}; // 初始化所有顶点未被访问 for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) { // 从每个未被访问的顶点开始广度优先生成树 if (!visited3[i]) { BFSTree(&G, i, visited3, queue, front, rear); } } return 0; } ``` 其中,深度优先生成树使用了栈,广度优先生成树使用了队列。

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