用c语言创建一个无向图,选用邻接表法数据存储结构,并求出任意一个顶的度。同时写出图的深度,广度遍历算法,以及注释出每一个步骤的作用

时间: 2023-12-04 18:05:23 浏览: 82
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好的,我来为您解答。首先,我们需要了解一下邻接表法这种数据存储结构。 邻接表法是一种图的存储方式,它将每个顶点的所有邻接点存储在一个链表中。具体实现时,我们可以用一个数组来存储所有顶点,每个数组元素对应一个链表,存储该顶点的所有邻接点。 下面是用C语言实现无向图的代码,采用邻接表法: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义邻接表的边节点结构体 struct EdgeNode { int adjvex; // 邻接点的索引 struct EdgeNode *next; // 指向下一个邻接点的指针 }; // 定义邻接表的顶点结构体 struct VertexNode { int data; // 顶点的数据 struct EdgeNode *firstedge; // 指向第一个邻接点的指针 }; // 定义无向图结构体 struct Graph { int vertexNum; // 图的顶点数 int edgeNum; // 图的边数 struct VertexNode *vertexList; // 顶点数组 }; // 创建邻接表无向图 void createGraph(struct Graph *graph) { printf("请输入图的顶点数和边数:\n"); scanf("%d %d", &graph->vertexNum, &graph->edgeNum); graph->vertexList = (struct VertexNode*)malloc(sizeof(struct VertexNode) * graph->vertexNum); // 初始化每个顶点的邻接链表为空 for (int i = 0; i < graph->vertexNum; i++) { graph->vertexList[i].data = i; graph->vertexList[i].firstedge = NULL; } printf("请输入每条边的起点和终点:\n"); // 添加边节点 for (int i = 0; i < graph->edgeNum; i++) { int source, dest; scanf("%d %d", &source, &dest); // 添加 source -> dest 的边 struct EdgeNode *edge = (struct EdgeNode*)malloc(sizeof(struct EdgeNode)); edge->adjvex = dest; edge->next = graph->vertexList[source].firstedge; graph->vertexList[source].firstedge = edge; // 添加 dest -> source 的边 edge = (struct EdgeNode*)malloc(sizeof(struct EdgeNode)); edge->adjvex = source; edge->next = graph->vertexList[dest].firstedge; graph->vertexList[dest].firstedge = edge; } } // 计算某个顶点的度 int degree(struct Graph *graph, int vertex) { int degree = 0; struct EdgeNode *edge = graph->vertexList[vertex].firstedge; while (edge != NULL) { degree++; edge = edge->next; } return degree; } // 深度优先遍历 void dfs(struct Graph *graph, int vertex, int *visited) { printf("%d ", vertex); visited[vertex] = 1; struct EdgeNode *edge = graph->vertexList[vertex].firstedge; while (edge != NULL) { if (!visited[edge->adjvex]) { dfs(graph, edge->adjvex, visited); } edge = edge->next; } } // 广度优先遍历 void bfs(struct Graph *graph, int vertex, int *visited) { int queue[1000]; int front = 0, rear = 0; printf("%d ", vertex); visited[vertex] = 1; queue[rear++] = vertex; while (front < rear) { int cur = queue[front++]; struct EdgeNode *edge = graph->vertexList[cur].firstedge; while (edge != NULL) { if (!visited[edge->adjvex]) { printf("%d ", edge->adjvex); visited[edge->adjvex] = 1; queue[rear++] = edge->adjvex; } edge = edge->next; } } } int main() { struct Graph graph; createGraph(&graph); printf("请输入要查询度的顶点:\n"); int vertex; scanf("%d", &vertex); printf("%d 的度为 %d\n", vertex, degree(&graph, vertex)); printf("深度优先遍历结果为:\n"); int visited[graph.vertexNum]; for (int i = 0; i < graph.vertexNum; i++) { visited[i] = 0; } dfs(&graph, 0, visited); printf("\n"); printf("广度优先遍历结果为:\n"); for (int i = 0; i < graph.vertexNum; i++) { visited[i] = 0; } bfs(&graph, 0, visited); printf("\n"); return 0; } ``` 在这段代码中,我们用 `struct Graph` 结构体表示无向图,其中包含了图的顶点数、边数和顶点数组,每个顶点又由 `struct VertexNode` 结构体表示,其中包含了该顶点的数据和指向第一个邻接点的指针。邻接点通过 `struct EdgeNode` 结构体表示,其中包含了邻接点的索引和指向下一个邻接点的指针。 `createGraph` 函数用于创建邻接表无向图,它首先读入图的顶点数和边数,然后动态分配顶点数组的内存,并将每个顶点的邻接链表初始化为空。接着,它读入每条边的起点和终点,然后分别添加 source -> dest 和 dest -> source 两条边的边节点到对应的邻接链表中。 `degree` 函数用于计算某个顶点的度,它遍历该顶点的邻接链表,统计邻接点的个数即可。 `dfs` 函数为深度优先遍历算法,它从指定的顶点开始遍历,先输出该顶点,然后递归遍历其所有未被访问过的邻接点,直到所有顶点都被访问过为止。 `bfs` 函数为广度优先遍历算法,它从指定的顶点开始遍历,先输出该顶点,然后将该顶点加入队列中,并标记为已访问。然后不断从队列中取出一个顶点,遍历其所有未被访问过的邻接点,将它们加入队列中,并标记为已访问,直到队列为空为止。 最后,我们在 `main` 函数中调用上述函数,得到某个顶点的度,以及图的深度、广度遍历结果。
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