编写使用邻接表存储图信息并使用 BFS 求解最短路径的 C 语言代码:

时间: 2023-09-19 21:06:43 浏览: 137
### 回答1: 首先,我们需要定义一个链表结构体来存储图中的每个点: ``` struct ListNode { int val; // 点的编号 int weight; // 边的权值 struct ListNode* next; // 指向下一个邻接点的指针 }; ``` 然后,我们可以定义一个链表数组来存储图中所有点的邻接表: ``` struct ListNode* adj[MAX_VERTICES]; ``` 其中 `MAX_VERTICES` 是图中点的最大数量。 然后,我们可以使用队列实现 BFS 算法: ``` // 初始化队列和访问数组 int visited[MAX_VERTICES]; for (int i = 0; i < numVertices; i++) { visited[i] = 0; } // 初始化距离数组 int distance[MAX_VERTICES]; for (int i = 0; i < numVertices; i++) { distance[i] = -1; } // 初始化队列 struct Queue* queue = createQueue(); // 将起点加入队列 enqueue(queue, start); visited[start] = 1; distance[start] = 0; while (!isEmpty(queue)) { // 从队列中取出一个点 int curr = dequeue(queue); // 遍历该点的所有邻接点 struct ListNode* temp = adj[curr]; while (temp) { int neighbor = temp->val; // 如果没有被访问过,就加入队列 if (!visited[neighbor]) { enqueue(queue, neighbor); visited[neighbor] = 1; distance[neighbor] = distance[curr] + 1; } temp = temp->next; } } ``` 在上面的代码中,`start` 是起点的编号,`numVertices` 是图中点的数量,`createQueue` 函数用于创 ### 回答2: 下面是一个使用邻接表存储图信息并使用BFS求解最短路径的C语言代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_NODES 100 // 邻接表节点 typedef struct Node { int vertex; struct Node* next; } Node; // 邻接表 typedef struct AdjList { Node* head; } AdjList; // 图结构 typedef struct Graph { int numNodes; AdjList* adjLists[MAX_NODES]; } Graph; // 创建图节点 Node* createNode(int v) { Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); newNode->vertex = v; newNode->next = NULL; return newNode; } // 创建图 Graph* createGraph(int numNodes) { Graph* graph = (Graph*)malloc(sizeof(Graph)); graph->numNodes = numNodes; for (int i = 0; i < numNodes; i++) { graph->adjLists[i] = (AdjList*)malloc(sizeof(AdjList)); graph->adjLists[i]->head = NULL; } return graph; } // 添加边 void addEdge(Graph* graph, int src, int dest) { Node* newNode = createNode(dest); newNode->next = graph->adjLists[src]->head; graph->adjLists[src]->head = newNode; newNode = createNode(src); newNode->next = graph->adjLists[dest]->head; graph->adjLists[dest]->head = newNode; } // 广度优先搜索 void bfs(Graph* graph, int startNode, int endNode) { bool visited[MAX_NODES]; for (int i = 0; i < graph->numNodes; i++) { visited[i] = false; } int queue[MAX_NODES]; int front = 0, rear = 0; visited[startNode] = true; queue[rear++] = startNode; while (front != rear) { int current = queue[front++]; printf("%d ", current); if (current == endNode) { break; } Node* temp = graph->adjLists[current]->head; while (temp) { int vertex = temp->vertex; if (!visited[vertex]) { visited[vertex] = true; queue[rear++] = vertex; } temp = temp->next; } } } int main() { int numNodes = 6; Graph* graph = createGraph(numNodes); addEdge(graph, 0, 1); addEdge(graph, 0, 2); addEdge(graph, 1, 2); addEdge(graph, 1, 4); addEdge(graph, 2, 3); addEdge(graph, 3, 4); addEdge(graph, 3, 5); int startNode = 0; int endNode = 5; printf("最短路径:"); bfs(graph, startNode, endNode); return 0; } ``` 这段代码首先定义了邻接表的数据结构,然后使用`createGraph`函数创建图,并使用`addEdge`函数添加边。最后,使用`bfs`函数进行广度优先搜索来查找从`startNode`到`endNode`的最短路径,最短路径上的节点将被依次打印出来。 ### 回答3: 下面是使用邻接表存储图信息并使用 BFS 求解最短路径的 C 语言代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 邻接表的节点结构 struct Node { int dest; // 目标顶点 struct Node* next; // 指向下一个节点 }; // 图的结构 struct Graph { int V; // 图中顶点的数量 struct Node** adj; // 邻接表 }; // 创建节点 struct Node* createNode(int dest) { struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); newNode->dest = dest; newNode->next = NULL; return newNode; } // 创建图 struct Graph* createGraph(int V) { struct Graph* graph = (struct Graph*)malloc(sizeof(struct Graph)); graph->V = V; // 创建邻接表 graph->adj = (struct Node**)malloc(V * sizeof(struct Node*)); for (int i = 0; i < V; ++i) { graph->adj[i] = NULL; } return graph; } // 添加边 void addEdge(struct Graph* graph, int src, int dest) { // 添加边 src -> dest struct Node* newNode = createNode(dest); newNode->next = graph->adj[src]; graph->adj[src] = newNode; // 添加边 dest -> src newNode = createNode(src); newNode->next = graph->adj[dest]; graph->adj[dest] = newNode; } // BFS 求最短路径 void bfs(struct Graph* graph, int src, int dest) { // 判断顶点是否被访问过 int* visited = (int*)malloc(graph->V * sizeof(int)); for (int i = 0; i < graph->V; ++i) { visited[i] = 0; } // 创建队列 struct Queue* queue = createQueue(); // 将起始顶点标记为已访问并入队 visited[src] = 1; enqueue(queue, src); // 用于存储路径 int* parent = (int*)malloc(graph->V * sizeof(int)); for (int i = 0; i < graph->V; ++i) { parent[i] = -1; } // BFS while (!isEmpty(queue)) { // 出队并打印 int current = dequeue(queue); struct Node* temp = graph->adj[current]; while (temp != NULL) { int adjacent = temp->dest; if (visited[adjacent] == 0) { visited[adjacent] = 1; enqueue(queue, adjacent); parent[adjacent] = current; } temp = temp->next; } } // 打印最短路径 printf("最短路径为: "); printShortestPath(parent, dest); } // 打印最短路径 void printShortestPath(int* parent, int dest) { if (parent[dest] == -1) { printf("%d ", dest); return; } printShortestPath(parent, parent[dest]); printf("%d ", dest); } int main() { int V = 6; struct Graph* graph = createGraph(V); addEdge(graph, 0, 1); addEdge(graph, 1, 2); addEdge(graph, 2, 3); addEdge(graph, 0, 4); addEdge(graph, 4, 5); addEdge(graph, 1, 5); int src = 0, dest = 3; bfs(graph, src, dest); return 0; } ``` 这段代码实现了使用邻接表存储图信息,并通过 BFS(宽度优先搜索)求解最短路径问题。其中,createNode、createGraph、addEdge 分别用于创建节点、创建图和添加边。bfs 函数通过 BFS 访问图中的顶点,并使用队列来保存将要访问的顶点。printShortestPath 函数用于打印最短路径。在 main 函数中,我们创建了一个包含 6 个顶点的图,并假设起点是顶点 0,终点是顶点 3,通过调用 bfs 函数求解最短路径并打印结果。
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