对任意给定的图(顶点数和边数自定),建立它的邻接表并输出,然后利用堆栈的五种基本运算(清空堆栈、压栈、弹出、取栈顶元素、判栈空)实现图的深度优先搜索遍历。画出搜索顺序示意图。
时间: 2023-12-22 19:06:20 浏览: 115
好的,这是一个关于图的算法问题。我可以回答你的问题并给出代码实现,但是我不能画图。你需要自己画出搜索顺序示意图。
首先,我来回答你的第一个问题。对于任意给定的图,可以使用邻接表来表示它。邻接表是一种基于链表的数据结构,用于表示图中的节点和它们的相邻节点。对于每个节点,邻接表存储一个链表,该链表包含该节点的所有相邻节点。
下面是一段C++代码,用于构建一个无向图的邻接表,并输出它:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<vector<int>> adj; // 邻接表
void addEdge(int u, int v) {
adj[u].push_back(v);
adj[v].push_back(u);
}
int main() {
int n, m;
cin >> n >> m; // 输入顶点数和边数
adj.resize(n + 1); // 初始化邻接表,从1开始编号
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v;
cin >> u >> v; // 输入一条边的两个顶点
addEdge(u, v); // 添加边
}
// 输出邻接表
for (int u = 1; u <= n; u++) {
cout << u << " 的相邻节点:";
for (int v : adj[u]) {
cout << v << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
}
```
接下来,我来回答你的第二个问题。深度优先搜索(DFS)是一种图遍历算法,它从一个顶点开始,依次访问它的所有相邻节点,直到访问完所有节点或找到目标节点为止。在搜索过程中,使用一个栈来保存已经访问的节点,并按照深度优先的顺序访问它们。
下面是一段C++代码,用于实现图的深度优先搜索遍历:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
using namespace std;
vector<vector<int>> adj; // 邻接表
vector<bool> visited; // 记录每个节点是否被访问过
void dfs(int u) {
stack<int> s; // 创建一个栈
s.push(u); // 将起点压入栈中
visited[u] = true; // 标记起点为已访问
while (!s.empty()) { // 栈非空时循环
int v = s.top(); // 取出栈顶元素
s.pop(); // 弹出栈顶元素
cout << v << " "; // 访问节点
for (int w : adj[v]) { // 遍历v的所有相邻节点
if (!visited[w]) { // 如果该节点未被访问过
s.push(w); // 将其压入栈中
visited[w] = true; // 标记为已访问
}
}
}
}
int main() {
int n, m;
cin >> n >> m; // 输入顶点数和边数
adj.resize(n + 1); // 初始化邻接表和visited数组,从1开始编号
visited.resize(n + 1);
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v;
cin >> u >> v; // 输入一条边的两个顶点
addEdge(u, v); // 添加边
}
int start;
cin >> start; // 输入起点
dfs(start); // 从起点开始DFS遍历
return 0;
}
```
注意,在这段代码中,我们采用了迭代的方式实现DFS,而不是递归。这是因为在处理大规模图时,递归的方式可能会导致栈溢出。使用迭代的方式可以避免这个问题。
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