创建无向图的邻接矩阵的深度广度c++问题与分析
时间: 2024-05-26 14:13:27 浏览: 88
创建无向图的邻接矩阵是一种常见的图形表示方法,它将每个节点之间的连接关系表示为一个矩阵,其中每个元素表示两个节点之间是否存在边。
深度优先搜索和广度优先搜索是图形遍历的两种常用算法。深度优先搜索通过从起始节点开始,尽可能深入图形中,直到无法再深入为止。广度优先搜索则从起始节点开始,逐层遍历图形,直到找到目标节点为止。
在使用邻接矩阵表示图形时,深度优先搜索可以通过递归实现。我们可以从起始节点开始,递归访问其相邻节点,然后递归访问相邻节点的相邻节点,以此类推,直到无法再深入为止。同时,我们可以使用一个布尔数组来记录每个节点是否已被访问过,以避免重复访问。
广度优先搜索可以使用队列实现。我们可以从起始节点开始,将其加入队列中,然后依次从队列中取出节点,并访问其相邻节点,将其加入队列中,直到找到目标节点为止。同时,我们也需要使用一个布尔数组来记录每个节点是否已被访问过,以避免重复访问。
在创建邻接矩阵时,需要考虑图形中节点的数量和边的数量,以决定矩阵的大小。同时,我们需要确定节点之间的连接关系,并将其表示为矩阵中的元素。这可以通过遍历图形中的每个节点,检查其相邻节点并将相邻节点在矩阵中对应的元素标记为1来实现。
总之,创建无向图的邻接矩阵可以方便地表示每个节点之间的连接关系,并且可以使用深度优先搜索和广度优先搜索算法进行遍历。在创建矩阵时,需要考虑节点和边的数量,并确定节点之间的连接关系。
相关问题
创建无向图的邻接矩阵的深度广度c++
创建无向图的邻接矩阵的深度优先搜索和广度优先搜索的实现如下:
1. 邻接矩阵的创建
邻接矩阵是一个二维数组,用于表示图中节点之间的连接情况。对于一个无向图,邻接矩阵是一个对称矩阵,因为节点之间的连接是双向的。如果节点i和节点j之间有边相连,则邻接矩阵中第i行第j列和第j行第i列的值均为1,否则为0。
邻接矩阵的创建可以通过以下步骤实现:
1. 定义一个二维数组adj_matrix,大小为n*n,其中n为节点数。
2. 初始化adj_matrix中的所有元素为0。
3. 对于每一条边(i,j),将adj_matrix[i][j]和adj_matrix[j][i]的值都设置为1。
下面是Python代码实现:
```python
def create_adj_matrix(n, edges):
adj_matrix = [[0] * n for _ in range(n)]
for i, j in edges:
adj_matrix[i][j] = adj_matrix[j][i] = 1
return adj_matrix
```
2. 深度优先搜索
深度优先搜索(Depth First Search,DFS)是一种遍历图的算法,它从某个节点出发,沿着一条路径遍历到底,然后回溯到上一个节点,继续遍历下一条路径,直到遍历完整个图。
深度优先搜索可以通过递归实现,具体步骤如下:
1. 定义一个visited数组,用于记录每个节点是否被访问过,初始值均为False。
2. 从某个节点开始遍历,将该节点的visited值设为True。
3. 遍历该节点的所有邻居节点,如果邻居节点未被访问过,则递归访问它。
4. 重复步骤3,直到遍历完所有与该节点相连的节点。
下面是Python代码实现:
```python
def dfs(adj_matrix, start):
visited = [False] * len(adj_matrix)
def search(node):
visited[node] = True
for i in range(len(adj_matrix)):
if adj_matrix[node][i] == 1 and not visited[i]:
search(i)
search(start)
return visited
```
3. 广度优先搜索
广度优先搜索(Breadth First Search,BFS)是一种遍历图的算法,它从某个节点出发,先访问该节点的所有邻居节点,然后再访问邻居节点的所有邻居节点,依此类推,直到遍历完整个图。
广度优先搜索可以通过队列实现,具体步骤如下:
1. 定义一个visited数组,用于记录每个节点是否被访问过,初始值均为False。
2. 定义一个队列queue,将起始节点加入队列。
3. 当队列非空时,取出队列中第一个节点,将其visited值设为True。
4. 遍历该节点的所有邻居节点,如果邻居节点未被访问过,则将其加入队列。
5. 重复步骤3和4,直到队列为空。
下面是Python代码实现:
```python
from collections import deque
def bfs(adj_matrix, start):
visited = [False] * len(adj_matrix)
queue = deque([start])
while queue:
node = queue.popleft()
visited[node] = True
for i in range(len(adj_matrix)):
if adj_matrix[node][i] == 1 and not visited[i]:
queue.append(i)
return visited
```
以上就是创建无向图的邻接矩阵以及深度优先搜索和广度优先搜索的实现。
无向图创建邻接矩阵、广度优先遍历
无向图创建邻接矩阵的步骤如下:
1. 定义一个结构体来存储无向图的邻接矩阵,包括顶点表和邻接矩阵。
2. 在顶点表中存储每个顶点的信息。
3. 在邻接矩阵中,对于每个顶点,用0或1表示与其他顶点是否相邻,其中0表示不相邻,1表示相邻。
4. 根据需要,可以在结构体中添加顶点数和边数等信息。
下面是一个示例代码:
```c++
#define MVNum 100 //最大顶点数
//定义无向图邻接矩阵
struct AMGraph {
string vexs[MVNum]; //顶点表
int arcs[MVNum][MVNum]; //邻接矩阵
int vexnum, arcnum; //图的当前定点数和边数
};
//创建无向图邻接矩阵
void CreateUDN(AMGraph &G) {
cout << "请输入顶点数和边数:" << endl;
cin >> G.vexnum >> G.arcnum;
cout << "请输入顶点信息:" << endl;
for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) {
cin >> G.vexs[i];
}
for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) {
for (int j = 0; j < G.vexnum; j++) {
G.arcs[i][j] = 0;
}
}
cout << "请输入每条边的两个顶点:" << endl;
for (int k = 0; k < G.arcnum; k++) {
int i, j;
cin >> i >> j;
G.arcs[i][j] = 1;
G.arcs[j][i] = 1;
}
}
```
广度优先遍历是一种图的遍历算法,它从图的某个顶点开始,依次访问该顶点的所有邻接点,然后再依次访问这些邻接点的邻接点,直到遍历完整个图。广度优先遍历需要借助队列来实现。
下面是一个示例代码:
```c++
//广度优先遍历
void BFS(AMGraph G, int v) {
queue<int> Q;
bool visited[MVNum] = {false};
cout << G.vexs[v] << " ";
visited[v] = true;
Q.push(v);
while (!Q.empty()) {
int i = Q.front();
Q.pop();
for (int j = 0; j < G.vexnum; j++) {
if (G.arcs[i][j] == 1 && !visited[j]) {
cout << G.vexs[j] << " ";
visited[j] = true;
Q.push(j);
}
}
}
}
```
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