建立无向图邻接表存储结构,输出深度和宽度优先遍历顶点访问次序。
时间: 2023-04-24 16:07:13 浏览: 219
建立无向图邻接表存储结构,可以使用链表来表示每个顶点的邻接点。对于每个顶点,我们可以用一个链表来存储它的邻接点,这个链表的头结点就是该顶点本身。
深度优先遍历可以使用递归或者栈来实现。从起始顶点开始,首先访问它的一个邻接点,然后再访问这个邻接点的一个邻接点,以此类推,直到访问完所有的顶点。在访问每个顶点时,我们可以记录下它的访问次序。
宽度优先遍历可以使用队列来实现。从起始顶点开始,首先访问它的所有邻接点,然后再访问这些邻接点的所有邻接点,以此类推,直到访问完所有的顶点。在访问每个顶点时,我们可以记录下它的访问次序。
无论是深度优先遍历还是宽度优先遍历,都需要遍历所有的顶点,因此时间复杂度都是O(V+E),其中V是顶点数,E是边数。
相关问题
建立无向图邻接表存储结构,输出深度和宽度优先遍历顶点访问次序。C语言完整代码
在C语言中,我们可以使用邻接表来存储无向图,并分别实现深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。这里给出的是基本的代码框架,你需要根据实际的顶点数(`vertices`)和边数填充相应的邻接列表:
首先,我们定义一个简单的结构体表示节点:
```c
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#define MAX_VERTICES 100
typedef struct {
int vertex;
bool visited; // 标记是否已被访问
struct Node* adj; // 指向邻接节点的指针
} Node;
// 创建邻接表表示无向图
void createAdjacencyList(Node* vertices[], int edges[]) {
for (int i = 0; i < MAX_VERTICES; i++) {
vertices[i].visited = false;
vertices[i].adj = NULL;
}
// 这里假设edges数组是一个二维数组,存储了每条边的两端节点索引
for (int i = 0; i < edges.length; i += 2) {
int u = edges[i];
int v = edges[i + 1];
vertices[u].adj = &vertices[v];
vertices[v].adj = &vertices[u]; // 无向图
}
}
```
接下来,我们实现DFS和BFS的遍历:
```c
void dfs(Node* start, char (*print)(int)) {
stack<Node*> s;
s.push(start);
while (!s.empty()) {
Node* node = s.top();
s.pop();
print(node->vertex); // 访问当前节点
if (node->adj != NULL) { // 遍历相邻节点
for (Node* adj : *node->adj) {
if (!adj->visited) {
adj->visited = true;
s.push(adj);
}
}
}
}
}
void bfs(Node* start, char (*print)(int)) {
queue<Node*> q;
q.enqueue(start);
while (!q.empty()) {
Node* node = q.dequeue();
print(node->vertex); // 访问当前节点
for (Node* adj : *node->adj) {
if (!adj->visited) {
adj->visited = true;
q.enqueue(adj);
}
}
}
}
```
最后,你可以这样调用它们:
```c
int main() {
Node vertices[MAX_VERTICES];
int edges[] = {/*你的边的连接信息*/};
createAdjacencyList(vertices, edges);
// 输出DFS顶点访问次序
printf("DFS: ");
dfs(&vertices[0], printf);
// 输出BFS顶点访问次序
printf("\nBFS: ");
bfs(&vertices[0], printf);
return 0;
}
```
注意,这只是一个基础版本,实际应用中需要根据具体需求调整代码细节,比如错误检查、输入数据读取等。
**相关问题--:**
1. 在邻接表中如何添加和删除边?
2. 对于大规模图,这两种算法的空间复杂性有何区别?
3. DFS和BFS的时间复杂性分别是多少?
写完整代码,实现建立无向图邻接表存储结构,输出深度和宽度优先遍历顶点访问次序。
首先,我们需要定义一个图的数据结构表示邻接表,以及用于深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)的方法。以下是一个简单的C语言实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义节点结构
typedef struct Node {
int value; // 节点值
struct Node* next; // 邻接列表中的下一个节点指针
} Node;
// 创建新节点
Node* create_node(int val) {
Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
newNode->value = val;
newNode->next = NULL;
return newNode;
}
// 添加边到邻接表
void add_edge(Node** adj_list, int src, int dest) {
Node* new_edge = create_node(dest);
new_edge->next = (*adj_list)[src];
(*adj_list)[src] = new_edge;
}
// 深度优先遍历
void dfs(Node** adj_list, int start, int visited[], int level) {
visited[start] = 1;
printf("%d ", start + 1); // 输出顶点编号
for (Node* node = (*adj_list)[start]; node != NULL; node = node->next) {
if (!visited[node->value]) {
dfs(adj_list, node->value, visited, level + 1);
}
}
}
// 广度优先遍历
void bfs(Node** adj_list, int start, int visited[]) {
int queue[100], front = -1, rear = -1;
visited[start] = 1;
queue[++rear] = start;
while (front < rear) {
int curr = queue[++front];
printf("%d ", curr + 1); // 输出顶点编号
for (Node* node = (*adj_list)[curr]; node != NULL; node = node->next) {
if (!visited[node->value]) {
visited[node->value] = 1;
queue[++rear] = node->value;
}
}
}
}
int main() {
int num_vertices; // 图的顶点数
printf("Enter number of vertices: ");
scanf("%d", &num_vertices);
// 初始化邻接表,假设为完全图
Node** adj_list = (Node**)malloc(num_vertices * sizeof(Node*));
for (int i = 0; i < num_vertices; ++i) {
adj_list[i] = NULL;
}
// 假设添加了所有可能的边
for (int i = 0; i < num_vertices; ++i) {
for (int j = i+1; j < num_vertices; ++j) {
add_edge(adj_list, i, j);
add_edge(adj_list, j, i); // 无向图,双向连接
}
}
// 深度优先搜索
printf("\nDepth First Traversal:\n");
int visited[num_vertices] = {0};
dfs(adj_list, 0, visited, 0);
// 广度优先搜索
printf("\nBreadth First Traversal:\n");
memset(visited, 0, sizeof(visited));
bfs(adj_list, 0, visited);
return 0;
}
```
在这个例子中,我们使用邻接表存储了一个无向图,然后分别实现了深度优先搜索和广度优先搜索。请注意,这个程序没有处理用户输入边的情况,所以你需要自己提供一个图。
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