请用C语言设计并验证如下算法:带权图采用邻接表表示,实现无向图的广度优先搜索与有向图的深度优先搜索。要求如下:1. 本演示程序中,首先,从键盘输入图的节点数和边数以及图的类型(有向或无向),然后输入节点信息和边信息,然后依次执行无向图的深度优先搜索与有向图的广度优先搜索算法,根据要求输出搜索结果。 2. 演示程序以用户和计算机对话的方式进行,即在计算机终端上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入节点数、边数、图的类型、节点信息和和边信息。输出遍历结果

时间: 2024-02-26 18:52:35 浏览: 23
好的,下面是基于邻接表的图搜索算法的C语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大节点数 // 邻接表中的边结构体 typedef struct edgeNode { int adjvex; // 邻接点在顶点数组中的位置 int weight; // 边权值 struct edgeNode *next; // 链域指针 } EdgeNode; // 邻接表中的顶点结构体 typedef struct vertexNode { int data; // 节点信息 EdgeNode *firstEdge; // 指向第一个邻接点的指针 } VertexNode; // 图结构体 typedef struct { VertexNode vertex[MAX_VERTEX_NUM]; // 顶点数组 int vertexNum; // 顶点数 int edgeNum; // 边数 bool isDirected; // 是否为有向图 } Graph; // 初始化图 void initGraph(Graph *G) { printf("请输入节点数:"); scanf("%d", &G->vertexNum); printf("请输入边数:"); scanf("%d", &G->edgeNum); printf("请输入图的类型(0:无向图,1:有向图):"); scanf("%d", &G->isDirected); // 初始化顶点数组 for (int i = 0; i < G->vertexNum; i++) { printf("请输入第%d个节点的信息:", i + 1); scanf("%d", &G->vertex[i].data); G->vertex[i].firstEdge = NULL; } // 初始化边 for (int i = 0; i < G->edgeNum; i++) { int v1, v2, weight; printf("请输入第%d条边(v1 v2 weight):", i + 1); scanf("%d %d %d", &v1, &v2, &weight); // 创建边节点 EdgeNode *e = (EdgeNode *) malloc(sizeof(EdgeNode)); e->adjvex = v2 - 1; e->weight = weight; e->next = G->vertex[v1 - 1].firstEdge; G->vertex[v1 - 1].firstEdge = e; // 如果是无向图,需要创建反向边 if (!G->isDirected) { e = (EdgeNode *) malloc(sizeof(EdgeNode)); e->adjvex = v1 - 1; e->weight = weight; e->next = G->vertex[v2 - 1].firstEdge; G->vertex[v2 - 1].firstEdge = e; } } } // 广度优先搜索 void bfs(Graph *G, int v) { bool visited[MAX_VERTEX_NUM] = {false}; // 初始化所有节点为未访问 int queue[MAX_VERTEX_NUM]; // 定义队列 int front = 0, rear = 0; // 定义队首和队尾指针 printf("广度优先搜索结果:"); visited[v] = true; printf("%d ", G->vertex[v].data); queue[rear++] = v; while (front < rear) { int i = queue[front++]; // 出队 EdgeNode *e = G->vertex[i].firstEdge; while (e != NULL) { if (!visited[e->adjvex]) { visited[e->adjvex] = true; printf("%d ", G->vertex[e->adjvex].data); queue[rear++] = e->adjvex; // 入队 } e = e->next; } } printf("\n"); } // 深度优先搜索 void dfs(Graph *G, int v, bool visited[]) { visited[v] = true; printf("%d ", G->vertex[v].data); EdgeNode *e = G->vertex[v].firstEdge; while (e != NULL) { if (!visited[e->adjvex]) { dfs(G, e->adjvex, visited); } e = e->next; } } // 深度优先搜索入口 void dfsEntry(Graph *G, int v) { bool visited[MAX_VERTEX_NUM] = {false}; // 初始化所有节点为未访问 printf("深度优先搜索结果:"); dfs(G, v, visited); printf("\n"); } int main() { Graph G; initGraph(&G); // 执行无向图的深度优先搜索 dfsEntry(&G, 0); // 执行有向图的广度优先搜索 printf("请输入起始节点:"); int v; scanf("%d", &v); bfs(&G, v - 1); return 0; } ``` 上述程序中,我们定义了三个结构体,分别表示邻接表中的边、顶点和图。在初始化图时,我们先从用户输入中读取节点数、边数和图的类型,然后依次读入每个节点的信息和每一条边的信息,并创建相应的边节点,将其插入到邻接表中。 搜索算法实现中,广度优先搜索使用了队列来实现节点的访问顺序,而深度优先搜索则使用了递归函数。 最后,在主函数中,我们先执行了无向图的深度优先搜索,然后让用户输入起始节点,执行有向图的广度优先搜索。

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