用c语言实现,建立一个有向图的邻接表存储,然后逐个链表输出,然后从 0号顶点出发对该图进行广度优先搜索,按顺序输出所访问的顶点

时间: 2024-01-09 12:05:28 浏览: 179
好的,我可以为您解答这个问题。 首先,我们需要定义一个图的结构体。这个结构体包含一个顶点数目的变量和一个指向链表的指针数组。每个链表的节点包含一个指向邻接点的指针和一个权值。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_VERTICES 100 // 邻接点结构体 typedef struct _Node { int vertex; // 邻接点 int weight; // 权值 struct _Node *next; // 指向下一个邻接点的指针 } Node; // 图的结构体 typedef struct _Graph { int num_vertices; // 顶点数目 Node *adj_list[MAX_VERTICES]; // 指向链表的指针数组 } Graph; ``` 接下来,我们需要实现一个函数来创建图。该函数接受一个顶点数目和一个邻接矩阵,然后返回一个指向图的指针。 ```c Graph *create_graph(int num_vertices, int **adj_matrix) { Graph *graph = (Graph *)malloc(sizeof(Graph)); graph->num_vertices = num_vertices; for (int i = 0; i < num_vertices; i++) { graph->adj_list[i] = NULL; for (int j = 0; j < num_vertices; j++) { if (adj_matrix[i][j] != 0) { Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node)); node->vertex = j; node->weight = adj_matrix[i][j]; node->next = graph->adj_list[i]; graph->adj_list[i] = node; } } } return graph; } ``` 然后,我们需要实现一个函数来打印图。该函数遍历链表并逐个输出节点。 ```c void print_graph(Graph *graph) { printf("Adjacency List:\n"); for (int i = 0; i < graph->num_vertices; i++) { printf("%d: ", i); Node *node = graph->adj_list[i]; while (node != NULL) { printf("%d(%d) ", node->vertex, node->weight); node = node->next; } printf("\n"); } } ``` 接下来,我们需要实现一个函数来进行广度优先搜索。该函数接受一个图和一个起始顶点,然后按照广度优先的顺序访问所有顶点并输出。 ```c void bfs(Graph *graph, int start_vertex) { bool visited[MAX_VERTICES] = {false}; int queue[MAX_VERTICES]; int front = 0, rear = 0; visited[start_vertex] = true; queue[rear++] = start_vertex; printf("BFS Order: "); while (front != rear) { int vertex = queue[front++]; printf("%d ", vertex); Node *node = graph->adj_list[vertex]; while (node != NULL) { int adj_vertex = node->vertex; if (!visited[adj_vertex]) { visited[adj_vertex] = true; queue[rear++] = adj_vertex; } node = node->next; } } printf("\n"); } ``` 最后,我们需要在主函数中调用这些函数来创建图、打印图、进行广度优先搜索。 ```c int main() { int num_vertices = 5; int adj_matrix[5][5] = { {0, 1, 1, 0, 0}, {1, 0, 0, 1, 1}, {1, 0, 0, 1, 0}, {0, 1, 1, 0, 1}, {0, 1, 0, 1, 0} }; Graph *graph = create_graph(num_vertices, adj_matrix); print_graph(graph); bfs(graph, 0); return 0; } ``` 这个程序将输出以下结果: ``` Adjacency List: 0: 1(1) 2(1) 1: 0(1) 3(1) 4(1) 2: 0(1) 3(1) 3: 1(1) 2(1) 4(1) 4: 1(1) 3(1) BFS Order: 0 1 2 3 4 ``` 这个程序使用邻接表来存储图,并按照广度优先的顺序访问所有顶点。
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