C语言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; 改变数据的输入顺结果,序,记录输出并与上次运行结果进行比较; 对于非连通图,前述算法能否实现图的遍历?如何进行改进?。

时间: 2024-02-15 21:03:32 浏览: 31
好的,关于你的问题: 1. C语言运行广度优先遍历算法,输入数据的顺序为图的节点信息和边信息,程序运行的结果为按照广度优先顺序遍历的节点信息。下面是一个简单的实现示例: ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define MAX_SIZE 100 int visited[MAX_SIZE]; // 标记已访问的节点 int queue[MAX_SIZE]; // 存放待访问节点的队列 int front = -1, rear = -1; // 队列的头尾指针 int graph[MAX_SIZE][MAX_SIZE]; // 存放图的邻接矩阵 int n; // 图中节点的数量 void bfs(int node) { visited[node] = 1; // 标记当前节点为已访问 queue[++rear] = node; // 将当前节点加入队列 while (front != rear) { // 队列不为空时循环 int cur = queue[++front]; // 取出队列头部节点 printf("%d ", cur); // 输出当前节点 for (int i = 0; i < n; i++) { if (!visited[i] && graph[cur][i]) { // 如果节点未访问过且与当前节点有连边 visited[i] = 1; // 标记为已访问 queue[++rear] = i; // 将节点加入队列 } } } } int main() { printf("请输入节点数量:"); scanf("%d", &n); printf("请输入邻接矩阵:\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { scanf("%d", &graph[i][j]); } } printf("广度优先遍历结果为:"); for (int i = 0; i < n; i++) { if (!visited[i]) { // 如果当前节点未被访问过 bfs(i); // 从该节点开始遍历 } } printf("\n"); return 0; } ``` 2. 如果改变数据的输入顺序,则程序运行的结果也会发生改变。例如,对于如下图: ``` 0---1 |\ | | \ | | \| 2---3 ``` 如果按照节点编号从小到大的顺序依次输入邻接矩阵中的元素,则程序运行结果为:0 1 2 3;如果按照节点编号从大到小的顺序依次输入邻接矩阵中的元素,则程序运行结果为:3 2 1 0。 3. 对于非连通图,前述算法可以实现图的遍历,但是可能无法遍历所有节点。为了遍历所有节点,可以采用深度优先遍历算法。具体实现方法类似于广度优先遍历算法,只是将队列换成栈即可。如果需要保证遍历结果是按照广度优先顺序的,则可以对每个连通块分别进行广度优先遍历,直到所有节点都被遍历过为止。

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2. 系统设计 1.用到的抽象数据类型的定义 图的抽象数据类型定义: ADT Graph{ 数据对象V:V是具有相同特性的数据元素的集合,称为顶点集 数据关系R: R={VR} VR={<v,w>|v,w∈V且P(v,w),<v,w>表示从v到w的弧, 谓词P(v,w)定义了弧<v,w>的意义或信息} 基本操作P: CreatGraph(&G,V,VR) 初始条件:V是图的顶点集,VR是图中弧的集合 操作结果:按V和VR的定义构造图G DestroyGraph(&G) 初始条件:图G存在 操作结果:销毁图G InsertVex(&G,v) 初始条件:图G存在,v和图中顶点有相同特征 操作结果:在图G中增添新顶点v …… InsertArc(&G,v,w) 初始条件:图G存在,v和w是G中两个顶点 操作结果:在G中增添弧<v,w>,若G是无向的则还增添对称弧<w,v> …… DFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:图G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对图进行深度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 BFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:图G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对图进行广度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 }ADT Graph 栈的抽象数据类型定义: ADT Stack{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定an端为栈顶,ai端为栈底 基本操作: InitStack(&S) 操作结果:构造一个空栈S DestroyStack(&S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:将S清为空栈 StackEmpty(S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:若栈S为空栈,则返回TRUE,否则FALSE …… Push(&S,e) 初始条件:栈S已存在 操作结果:插入元素e为新的栈顶元素 Pop(&S,&e) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:删除S的栈顶元素,并用e返回其值 StackTraverse(S,visit()) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit(),一旦visit()失败,则操作失效 }ADT Stack 队列的抽象数据类型定义: ADT Queue{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:Rl={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定其中ai端为队列头,an端为队列尾。 基本操作: InitQueue(&Q) 操作结果:构造一个空队列Q DestroyQueue(&Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:队列Q被销毁,不再存在 QueueEmpty(Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:若Q为空队列,则返回TRUE,否则FALSE …… EnQueue(&Q,e) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素 DeQueue(&Q,&e) 初始条件:Q为非空队列 操作结果:删除Q的队头元素,并用e返回其值 }ADT Queue 2.主程序的流程: 调用CreateDN函数创建图的邻接表G; 调用PrintDN函数输出邻接表G; 调用DFSTraverse函数深度优先遍历图; 调用BFSTraverse函数广度优先遍历图

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