分别基于深度优先搜索和广度优先搜索编写算法,判断以邻接表存储的有向图中是否存在由顶点vi 到顶点vj的路径(i≠j)。
时间: 2024-03-14 22:49:19 浏览: 60
好的,针对你的问题,我可以提供以下算法:
基于深度优先搜索的算法:
1. 初始化一个栈(Stack),将起始节点 vi 入栈;
2. 创建一个 visited 数组记录每个节点是否被访问过,初始值为 false;
3. 当栈不为空时,取出栈顶节点 v,如果 v 是目标节点 vj,则说明存在一条从 vi 到 vj 的路径,直接返回 true;
4. 如果 v 没有被访问过,将其标记为已访问,并将其所有未被访问过的邻居节点入栈;
5. 重复步骤 3 和 4,直到栈为空。
如果整个算法执行完毕,仍然没有找到路径,则返回 false。
基于广度优先搜索的算法:
1. 初始化一个队列(Queue),将起始节点 vi 入队;
2. 创建一个 visited 数组记录每个节点是否被访问过,初始值为 false;
3. 当队列不为空时,取出队首节点 v,如果 v 是目标节点 vj,则说明存在一条从 vi 到 vj 的路径,直接返回 true;
4. 如果 v 没有被访问过,将其标记为已访问,并将其所有未被访问过的邻居节点入队;
5. 重复步骤 3 和 4,直到队列为空。
如果整个算法执行完毕,仍然没有找到路径,则返回 false。
需要注意的是,在邻接表中查找节点的邻居节点时,可以使用链表或数组等数据结构来存储。此外,为了避免重复访问节点,需要在算法中增加判断节点是否已被访问过的逻辑。
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分别基于深度优先搜索和广度优先搜索编写算法,判断以邻接表存储的有向图中是否存在由顶点Vi到顶点Vj的路径
好的,根据您的要求,我会回答您的问题,并且不会透露您的任何要求。
基于深度优先搜索的算法判断有向图中是否存在由顶点Vi到顶点Vj的路径,可以遵循以下步骤:
1. 从Vi开始进行深度优先搜索,遍历所有可能的路径,在此过程中记录访问过的节点。
2. 在遍历的过程中,如果遇到Vj节点,则返回true,表示存在一条从Vi到Vj的路径。
3. 如果搜索完所有可能的路径后,仍未找到Vj节点,则返回false,表示不存在从Vi到Vj的路径。
下面是基于深度优先搜索的算法的伪代码:
```
function dfs_search(graph, start, end, visited):
if start == end:
return True
visited.add(start)
for neighbor in graph[start]:
if neighbor not in visited:
if dfs_search(graph, neighbor, end, visited):
return True
return False
```
其中,graph为邻接表存储的有向图,start为起始节点Vi,end为目标节点Vj,visited为访问过的节点集合。
基于广度优先搜索的算法判断有向图中是否存在由顶点Vi到顶点Vj的路径,可以遵循以下步骤:
1. 创建一个队列,将起始节点Vi加入队列中。
2. 定义一个visited集合,用于记录访问过的节点。
3. 从队列中取出一个节点,遍历该节点所有的邻居节点,如果该邻居节点没有被访问过,则将其加入队列中,并将其加入visited集合中。
4. 重复执行步骤3,直到队列为空或者找到目标节点Vj。
下面是基于广度优先搜索的算法的伪代码:
```
function bfs_search(graph, start, end):
visited = set()
queue = [start]
while queue:
node = queue.pop(0)
if node == end:
return True
visited.add(node)
for neighbor in graph[node]:
if neighbor not in visited:
queue.append(neighbor)
visited.add(neighbor)
return False
```
其中,graph为邻接表存储的有向图,start为起始节点Vi,end为目标节点Vj。
这就是基于深度优先搜索和广度优先搜索的算法判断有向图中是否存在由顶点Vi到顶点Vj的路径的伪代码。
分别基于深度优先搜索和广度优先搜索编写算法并给出c++代码,判断以邻接表存储的有向图中是否存在由顶点vi 到顶点vj的路径(i≠j)。
好的,以下是基于深度优先搜索和广度优先搜索的 C++ 代码:
```
#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
// 定义图节点结构体
struct GraphNode {
int val;
vector<GraphNode*> neighbors;
GraphNode(int x) : val(x) {}
};
// 深度优先搜索算法
bool DFS(GraphNode* start, GraphNode* end, vector<bool>& visited) {
if (start == end) {
return true;
}
visited[start->val] = true;
for (int i = 0; i < start->neighbors.size(); ++i) {
if (!visited[start->neighbors[i]->val]) {
if (DFS(start->neighbors[i], end, visited)) {
return true;
}
}
}
return false;
}
// 广度优先搜索算法
bool BFS(GraphNode* start, GraphNode* end, vector<bool>& visited) {
queue<GraphNode*> q;
q.push(start);
visited[start->val] = true;
while (!q.empty()) {
GraphNode* node = q.front();
q.pop();
if (node == end) {
return true;
}
for (int i = 0; i < node->neighbors.size(); ++i) {
if (!visited[node->neighbors[i]->val]) {
q.push(node->neighbors[i]);
visited[node->neighbors[i]->val] = true;
}
}
}
return false;
}
// 判断图中是否存在由顶点vi到顶点vj的路径
bool hasPath(GraphNode* start, GraphNode* end) {
vector<bool> visited(100, false); // 假设图中最多有100个节点
// return DFS(start, end, visited);
return BFS(start, end, visited);
}
int main() {
// 构建有向图
GraphNode* node0 = new GraphNode(0);
GraphNode* node1 = new GraphNode(1);
GraphNode* node2 = new GraphNode(2);
GraphNode* node3 = new GraphNode(3);
GraphNode* node4 = new GraphNode(4);
node0->neighbors.push_back(node1);
node0->neighbors.push_back(node2);
node1->neighbors.push_back(node2);
node2->neighbors.push_back(node0);
node2->neighbors.push_back(node3);
node3->neighbors.push_back(node3);
// 测试
cout << hasPath(node1, node4) << endl; // 0
cout << hasPath(node2, node3) << endl; // 1
return 0;
}
```
在代码中,我们首先定义了一个图节点结构体 `GraphNode`,包含一个 `val` 成员表示节点值和一个 `neighbors` 数组表示节点的邻居节点。然后,我们分别实现了深度优先搜索算法和广度优先搜索算法,其中参数 `start` 表示搜索的起始节点,参数 `end` 表示搜索的目标节点,参数 `visited` 表示该节点是否被访问过。
最后,我们在 `main` 函数中构建了一个有向图,并测试了两个节点之间是否存在路径。需要注意的是,在测试前需要先将 `visited` 数组初始化为 `false`。
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