无向图的邻接矩阵广度遍历
时间: 2024-08-30 18:03:49 浏览: 54
无向图的邻接矩阵是一种表示图的数据结构,它是一个二维数组,其中行代表源节点,列代表目标节点。如果两个节点之间有边相连,则对应矩阵位置的值为1,否则为0。
在无向图中进行广度优先搜索(Breadth-First Search, BFS),首先从起始节点开始,按照距离逐层遍历节点。具体步骤如下:
1. 创建一个队列,并将起点放入队列中。
2. 初始化一个辅助集合,用于存储已经访问过的节点,避免重复访问。
3. 当队列非空时,循环执行以下操作:
a. 从队列头部取出一个节点v。
b. 标记v为已访问,并将其所有未访问的相邻节点(即邻接矩阵中v所在行的非0元素对应的节点)加入到队列的尾部。
c. 将这些新加入的节点添加到已访问集合中。
4. 重复步骤3,直到队列为空,所有的邻接节点都被访问过。
BFS的主要特点是按层次遍历,因此可以找到两点之间的最短路径,或者查找包含特定点的所有可达节点。
相关问题
无向图邻接矩阵广度优先遍历递归
邻接矩阵广度优先遍历一般使用队列来实现,而递归则不常用。如果你一定要使用递归来实现邻接矩阵的广度优先遍历,可以参考以下思路:
首先定义一个队列,用来存放待访问的节点;
然后定义一个visited数组,用来记录每个节点是否被访问过;
接着从节点0开始,将节点0入队,并将visited[0]标记为已访问;
之后,从队列中取出队头节点v,并访问它的所有未被访问过的邻居节点w,将这些邻居节点入队,并标记visited[w]为已访问;
最后,递归调用该算法,处理队列中下一个节点。
代码如下:
```python
visited = [False] * n # n为节点个数
queue = []
def bfs(v):
visited[v] = True
queue.append(v)
while queue:
s = queue.pop(0)
print(s, end=' ')
for i in range(n):
if not visited[i] and graph[s][i]:
visited[i] = True
queue.append(i)
if queue:
bfs(queue[0])
# 示例数据
graph = [[0, 1, 1, 0, 0],
[1, 0, 1, 1, 0],
[1, 1, 0, 1, 1],
[0, 1, 1, 0, 1],
[0, 0, 1, 1, 0]]
bfs(0)
```
这段代码使用了递归来实现邻接矩阵的广度优先遍历。但是需要注意的是,递归调用的深度可能会很大,如果节点数很多的话,可能会导致栈溢出。因此,一般不建议使用递归来实现广度优先遍历。
c语言无向图邻接矩阵广度深度遍历概要设计
广度优先搜索(BFS)与深度优先搜索(DFS)是常用的图遍历算法,针对无向图的邻接矩阵进行概要设计如下:
1. 邻接矩阵的表示:
使用二维数组来表示无向图的邻接矩阵。其中,数组的行和列分别代表图的顶点,数组元素的值表示两个顶点之间是否有边连接。
2. 广度优先搜索(BFS)概要设计:
- 创建一个队列,用于存放已经访问过但未处理的顶点。
- 从指定的起点开始,将其加入队列,并标记为已访问。
- 当队列不为空时,循环执行以下步骤:
- 从队列中取出一个顶点,输出其值。
- 遍历该顶点的所有邻接顶点,如果未访问过,则将其加入队列,并标记为已访问。
- 当队列为空时,表示图的遍历完成。
3. 深度优先搜索(DFS)概要设计:
- 创建一个栈,用于存放已经访问过但未处理的顶点。
- 从指定的起点开始,将其加入栈,并标记为已访问。
- 当栈不为空时,循环执行以下步骤:
- 从栈顶取出一个顶点,输出其值。
- 遍历该顶点的所有邻接顶点,如果未访问过,则将其加入栈,并标记为已访问。
- 当栈为空时,表示图的遍历完成。
总结:通过使用邻接矩阵来表示无向图,可以实现广度优先搜索和深度优先搜索的算法。广度优先搜索使用队列进行顶点的遍历,而深度优先搜索使用栈进行顶点的遍历。无论是BFS还是DFS,都需要对顶点进行标记来避免重复访问,以确保图的遍历的正确性。
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