#include <iostream>#include <vector>#include <stack>using namespace std;const int MAX = 100;int graph[MAX][MAX];bool visited[MAX];void DFS(int start) { stack<int> s; s.push(start); visited[start] = true; cout << "Visited node " << start << endl; while (!s.empty()) { int curr = s.top(); s.pop(); for (int i = 0; i < MAX; i++) { if (graph[curr][i] && !visited[i]) { s.push(i); visited[i] = true; cout << "Visited node " << i << endl; } } }}int main() { // Initialize graph for (int i = 0; i < MAX; i++) { for (int j = 0; j < MAX; j++) { graph[i][j] = 0; } visited[i] = false; } graph[0][1] = graph[1][0] = 1; graph[0][2] = graph[2][0] = 1; graph[1][2] = graph[2][1] = 1; graph[1][3] = graph[3][1] = 1; graph[2][4] = graph[4][2] = 1; graph[3][4] = graph[4][3] = 1; // Start DFS from node 0 DFS(0); return 0;}详细解释一下这段代码，以及这段代码是用来做什么的？

这段代码是一个使用深度优先搜索（DFS）算法遍历图的示例代码。具体来说，它实现了一个无向图，然后从节点0开始执行深度优先搜索，输出遍历的顺序。

代码中使用了一个二维数组 `graph` 来表示图，其中 `graph[i][j]` 的值为1表示节点i和节点j之间有一条边，否则为0。同时，还使用了一个 `visited` 数组来记录每个节点是否被访问过。

在 `main()` 函数中，首先初始化了 `graph` 和 `visited` 数组，然后手动指定了图中的边。接着，调用 `DFS()` 函数从节点0开始遍历整个图。

在 `DFS()` 函数中，使用了一个栈来保存当前正在访问的节点，首先将起始节点0加入栈中，然后标记为已访问。接下来，不断从栈中取出一个节点，遍历它的所有邻居节点，将未访问过的邻居节点加入栈中，并标记为已访问。这样不断地取出栈顶节点，直到栈为空，表示遍历完成。

在遍历每个节点时，都会输出该节点的编号，以表示遍历的顺序。这段代码的输出结果应为：

Visited node 0
Visited node 1
Visited node 2
Visited node 4
Visited node 3

这段代码可以用来解决一些图论问题，例如查找连通子图、拓扑排序等。

相关问题

#include <iostream>#include <vector>#include <stack>using namespace std;void dfs(int u, vector<vector<int>>& graph, vector<bool>& visited, vector<int>& farthest) { stack<int> s; s.push(u); visited[u] = true; while (!s.empty()) { int v = s.top(); s.pop(); for (int i = 0; i < graph[v].size(); i++) { int w = graph[v][i]; if (!visited[w]) { visited[w] = true; s.push(w); farthest[w] = farthest[v] + 1; } } }}int main() { int n, m; cin >> n >> m; vector<vector<int>> graph(n); for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v; cin >> u >> v; graph[u].push_back(v); } vector<int> farthest(n, 0); for (int i = 0; i < n; i++) { vector<bool> visited(n, false); dfs(i, graph, visited, farthest); } for (int i = 0; i < n; i++) { cout << "Node " << i << " can reach farthest node " << farthest[i] << endl; } return 0;}不用STL实现这个代码

不使用STL实现该代码，可以手动实现栈和vector。

下面是C++实现：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

const int MAXN = 10005;

int stack[MAXN], top = -1;

void push(int x) {
    stack[++top] = x;
}

int pop() {
    return stack[top--];
}

bool empty() {
    return top == -1;
}

void dfs(int u, int graph[][MAXN], bool visited[], int farthest[]) {
    push(u);
    visited[u] = true;
    while (!empty()) {
        int v = pop();
        for (int i = 0; i < MAXN; i++) {
            if (graph[v][i] && !visited[i]) {
                visited[i] = true;
                push(i);
                farthest[i] = farthest[v] + 1;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    int graph[MAXN][MAXN] = {0};
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        int u, v;
        cin >> u >> v;
        graph[u][v] = 1;
    }
    int farthest[MAXN] = {0};
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        bool visited[MAXN] = {false};
        dfs(i, graph, visited, farthest);
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << "Node " << i << " can reach farthest node " << farthest[i] << endl;
    }
    return 0;
}

在这个实现中，我们手动实现了栈，并使用数组来代替vector。同时，我们使用二维数组来表示邻接矩阵，而不是vector<vector<int>>来表示邻接表。

其他部分的实现与使用STL的版本相同。

#include <iostream>#include <vector>using namespace std;const int MAXN = 10005;int stack[MAXN], top = -1;void push(int x) { stack[++top] = x;}int pop() { return stack[top--];}bool empty() { return top == -1;}void dfs(int u, int graph[][MAXN], bool visited[], int farthest[]) { push(u); visited[u] = true; while (!empty()) { int v = pop(); for (int i = 0; i < MAXN; i++) { if (graph[v][i] && !visited[i]) { visited[i] = true; push(i); farthest[i] = farthest[v] + 1; } } }}int main() { int n, m; cin >> n >> m; int graph[MAXN][MAXN] = {0}; for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v; cin >> u >> v; graph[u][v] = 1; } int farthest[MAXN] = {0}; for (int i = 0; i < n; i++) { bool visited[MAXN] = {false}; dfs(i, graph, visited, farthest); } for (int i = 0; i < n; i++) { cout << "Node " << i << " can reach farthest node " << farthest[i] << endl; } return 0;}不用vector的STL实现这个代码

以下是不使用 vector 的 STL 实现该代码的示例：

#include <iostream>

using namespace std;

const int MAXN = 10005;

int stack[MAXN], top = -1;

void push(int x) { stack[++top] = x;}

int pop() { return stack[top--];}

bool empty() { return top == -1;}

void dfs(int u, int graph[][MAXN], bool visited[], int farthest[]) {
    push(u);
    visited[u] = true;
    while (!empty()) {
        int v = pop();
        for (int i = 0; i < MAXN; i++) {
            if (graph[v][i] && !visited[i]) {
                visited[i] = true;
                push(i);
                farthest[i] = farthest[v] + 1;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    int graph[MAXN][MAXN] = {0};
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        int u, v;
        cin >> u >> v;
        graph[u][v] = 1;
    }
    int farthest[MAXN] = {0};
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        bool visited[MAXN] = {false};
        dfs(i, graph, visited, farthest);
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << "Node " << i << " can reach farthest node " << farthest[i] << endl;
    }
    return 0;
}