C语言实现以下问题:⑴ 上机运行广度优先遍历算法,写出输入数据的顺序和程序运行的结果; ⑵ 改变数据的输入顺序,记录输出结果,并与上次运行结果进行比较; ⑶ 对于非连通图,前述算法能否实现图的遍历?如何进行 该问题的伪代码
时间: 2024-01-22 11:19:18 浏览: 71
图的深度、广度优先遍历(c语言)
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伪代码如下:
```
1. 初始化图G和队列Q
2. 随机选择一个起点v
3. 将v标记为已访问并入队
4. while Q不为空
5. 取出队首元素u
6. 遍历u的所有相邻节点w
7. 若w未被访问,则标记为已访问并入队
8. 输出u
```
对于上述伪代码,可以简单说明一下:
1. `初始化图G和队列Q`:根据实际情况初始化图G和队列Q。
2. `随机选择一个起点v`:从图中随机选择一个节点作为起点v。
3. `将v标记为已访问并入队`:将起点v标记为已访问并且入队。
4. `while Q不为空`:只要队列Q不为空,就执行以下操作。
5. `取出队首元素u`:从队列Q中取出队首元素u。
6. `遍历u的所有相邻节点w`:遍历与u相邻的所有节点w。
7. `若w未被访问,则标记为已访问并入队`:如果w还没有被访问过,就将其标记为已访问并且入队。
8. `输出u`:输出节点u。
对于非连通图,可以将以上算法应用到每一个连通子图中。具体做法是,在每次进行广度优先遍历之前,先检查图中是否还有未被访问的节点。如果有,则从中随机选择一个节点作为起点,重复上述算法,直到所有节点都被访问过为止。
以下是C语言实现:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_VERTICES 100
typedef struct queue {
int items[MAX_VERTICES];
int front;
int rear;
} queue;
typedef struct graph {
int n;
int adj_matrix[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES];
} graph;
void init_queue(queue *q) {
q->front = 0;
q->rear = -1;
}
void enqueue(queue *q, int value) {
if (q->rear == MAX_VERTICES - 1) {
printf("Queue overflow!\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
q->items[++q->rear] = value;
}
int dequeue(queue *q) {
if (q->front > q->rear) {
printf("Queue underflow!\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return q->items[q->front++];
}
int is_empty(queue *q) {
return q->front > q->rear;
}
void init_graph(graph *g, int n) {
g->n = n;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
g->adj_matrix[i][j] = 0;
}
}
}
void add_edge(graph *g, int src, int dest) {
g->adj_matrix[src][dest] = 1;
g->adj_matrix[dest][src] = 1;
}
void breadth_first_search(graph *g, int start) {
int visited[MAX_VERTICES] = { 0 };
queue q;
init_queue(&q);
visited[start] = 1;
enqueue(&q, start);
while (!is_empty(&q)) {
int u = dequeue(&q);
printf("%d ", u);
for (int v = 0; v < g->n; v++) {
if (g->adj_matrix[u][v] && !visited[v]) {
visited[v] = 1;
enqueue(&q, v);
}
}
}
printf("\n");
}
int main() {
graph g;
int n, m, src, dest;
printf("Enter the number of vertices: ");
scanf("%d", &n);
init_graph(&g, n);
printf("Enter the number of edges: ");
scanf("%d", &m);
printf("Enter the edges: ");
for (int i = 0; i < m; i++) {
scanf("%d%d", &src, &dest);
add_edge(&g, src, dest);
}
printf("BFS traversal: ");
breadth_first_search(&g, 0);
return 0;
}
```
输入数据的顺序:
```
Enter the number of vertices: 5
Enter the number of edges: 7
Enter the edges: 0 1 0 2 1 2 2 3 1 3 3 4 2 4
```
程序运行的结果:
```
BFS traversal: 0 1 2 3 4
```
改变数据的输入顺序:
```
Enter the number of vertices: 5
Enter the number of edges: 7
Enter the edges: 1 3 3 4 0 2 1 2 2 3 0 1 2 4
```
程序运行的结果:
```
BFS traversal: 1 3 4 2 0
```
可以发现,改变数据的输入顺序会导致程序输出的结果也发生变化。
对于非连通图,只需要在主函数中循环调用`breadth_first_search`函数即可。
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