用c语言写一个代码,可以运行的,需求如下 1.选择邻接矩阵或邻接表其中一种对图进行存储; 2.实现图的广度优先和深度优先两种遍历方法; 3.实现图的最小生成树算法,Prim或kruskal算法二者均需实现

时间: 2024-03-14 17:43:23 浏览: 12
好的,以下是符合您需求的 C 语言代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数 #define INFINITY 65535 // 定义无穷大 // 定义边结构体 typedef struct EdgeNode { int adjvex; // 邻接点下标 int weight; // 权值 struct EdgeNode *next; // 指向下一条边的指针 } EdgeNode; // 定义顶点结构体 typedef struct { char data; // 顶点信息 EdgeNode *first_edge; // 指向第一条边的指针 } VertexNode; // 定义图结构体 typedef struct { VertexNode vexs[MAX_VERTEX_NUM]; // 顶点数组 int vex_num, edge_num; // 顶点数和边数 bool visited[MAX_VERTEX_NUM]; // 标记顶点是否被访问过 } Graph; // 初始化图 void init_graph(Graph *G) { G->vex_num = 0; G->edge_num = 0; for (int i = 0; i < MAX_VERTEX_NUM; i++) { G->visited[i] = false; G->vexs[i].first_edge = NULL; } } // 获取顶点下标 int get_vertex_index(Graph *G, char v) { for (int i = 0; i < G->vex_num; i++) { if (G->vexs[i].data == v) { return i; } } return -1; } // 添加顶点 void add_vertex(Graph *G, char v) { G->vexs[G->vex_num].data = v; G->vexs[G->vex_num].first_edge = NULL; G->vex_num++; } // 添加边 void add_edge(Graph *G, char v1, char v2, int weight) { int i = get_vertex_index(G, v1); int j = get_vertex_index(G, v2); EdgeNode *e = (EdgeNode *) malloc(sizeof(EdgeNode)); e->adjvex = j; e->weight = weight; e->next = G->vexs[i].first_edge; G->vexs[i].first_edge = e; e = (EdgeNode *) malloc(sizeof(EdgeNode)); e->adjvex = i; e->weight = weight; e->next = G->vexs[j].first_edge; G->vexs[j].first_edge = e; G->edge_num++; } // 深度优先遍历 void dfs(Graph *G, int v) { printf("%c ", G->vexs[v].data); G->visited[v] = true; EdgeNode *e = G->vexs[v].first_edge; while (e) { int j = e->adjvex; if (!G->visited[j]) { dfs(G, j); } e = e->next; } } // 广度优先遍历 void bfs(Graph *G, int v) { int queue[MAX_VERTEX_NUM], front = 0, rear = 0; printf("%c ", G->vexs[v].data); G->visited[v] = true; queue[rear++] = v; while (front != rear) { int i = queue[front++]; EdgeNode *e = G->vexs[i].first_edge; while (e) { int j = e->adjvex; if (!G->visited[j]) { printf("%c ", G->vexs[j].data); G->visited[j] = true; queue[rear++] = j; } e = e->next; } } } // Prim算法 void prim(Graph *G, int v) { int dist[MAX_VERTEX_NUM], prev[MAX_VERTEX_NUM]; for (int i = 0; i < G->vex_num; i++) { dist[i] = INFINITY; prev[i] = -1; } dist[v] = 0; for (int i = 0; i < G->vex_num; i++) { int min_dist = INFINITY, u = -1; for (int j = 0; j < G->vex_num; j++) { if (!G->visited[j] && dist[j] < min_dist) { min_dist = dist[j]; u = j; } } if (u == -1) { return; } G->visited[u] = true; EdgeNode *e = G->vexs[u].first_edge; while (e) { int j = e->adjvex; if (!G->visited[j] && e->weight < dist[j]) { dist[j] = e->weight; prev[j] = u; } e = e->next; } } printf("Prim最小生成树:\n"); for (int i = 0; i < G->vex_num; i++) { if (prev[i] != -1) { printf("%c - %c\n", G->vexs[prev[i]].data, G->vexs[i].data); } } } // Kruskal算法 void kruskal(Graph *G) { int parent[MAX_VERTEX_NUM], rank[MAX_VERTEX_NUM]; for (int i = 0; i < G->vex_num; i++) { parent[i] = i; rank[i] = 0; } EdgeNode *edges[MAX_VERTEX_NUM * (MAX_VERTEX_NUM - 1) / 2]; int k = 0; for (int i = 0; i < G->vex_num; i++) { EdgeNode *e = G->vexs[i].first_edge; while (e) { if (i < e->adjvex) { edges[k++] = e; } e = e->next; } } for (int i = 0; i < k; i++) { for (int j = i + 1; j < k; j++) { if (edges[i]->weight > edges[j]->weight) { EdgeNode *temp = edges[i]; edges[i] = edges[j]; edges[j] = temp; } } } printf("Kruskal最小生成树:\n"); for (int i = 0; i < k; i++) { int u = edges[i]->adjvex; int v = get_vertex_index(G, edges[i]->data); while (u != parent[u]) { u = parent[u]; } while (v != parent[v]) { v = parent[v]; } if (u != v) { printf("%c - %c\n", edges[i]->data, G->vexs[u].data); if (rank[u] > rank[v]) { parent[v] = u; } else if (rank[u] < rank[v]) { parent[u] = v; } else { parent[v] = u; rank[u]++; } } } } int main() { Graph G; init_graph(&G); add_vertex(&G, 'A'); add_vertex(&G, 'B'); add_vertex(&G, 'C'); add_vertex(&G, 'D'); add_vertex(&G, 'E'); add_edge(&G, 'A', 'B', 6); add_edge(&G, 'A', 'D', 1); add_edge(&G, 'B', 'C', 5); add_edge(&G, 'B', 'D', 2); add_edge(&G, 'B', 'E', 2); add_edge(&G, 'C', 'E', 5); add_edge(&G, 'D', 'E', 1); printf("深度优先遍历结果:"); dfs(&G, 0); printf("\n"); for (int i = 0; i < G.vex_num; i++) { G.visited[i] = false; } printf("广度优先遍历结果:"); bfs(&G, 0); printf("\n"); for (int i = 0; i < G.vex_num; i++) { G.visited[i] = false; } prim(&G, 0); kruskal(&G); return 0; } ``` 以上代码实现了邻接表存储图,包括了深度优先遍历、广度优先遍历、Prim算法和Kruskal算法。您只需要在 main 函数中调用相应的函数即可。

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