C语言实现邻接表的深度优先遍历和广度优先遍历

时间: 2023-08-31 09:22:19 浏览: 57
### 回答1: 邻接表是用于存储图的数据结构,深度优先遍历和广度优先遍历是两种常见的图遍历算法。 下面是C语言实现邻接表的深度优先遍历和广度优先遍历的代码: 首先,定义邻接表的结构体: ```c typedef struct EdgeNode { int adjvex; // 邻接点下标 struct EdgeNode *next; // 指向下一个邻接点的指针 } EdgeNode; typedef struct VertexNode { int data; // 顶点数据 EdgeNode *firstedge; // 指向第一个邻接点的指针 } VertexNode, AdjList[MAXV]; typedef struct { AdjList adjList; // 邻接表 int vexnum, edgenum; // 顶点数和边数 } GraphAdjList; ``` 然后,实现深度优先遍历: ```c // 访问顶点 v void visit(int v) { printf("%d ", v); } // 从顶点 v 开始深度优先遍历 void DFS(GraphAdjList G, int v, int visited[]) { visited[v] = 1; // 标记顶点 v 已被访问 visit(v); // 访问顶点 v EdgeNode *p = G.adjList[v].firstedge; while (p != NULL) { int w = p->adjvex; // 获取邻接点下标 if (!visited[w]) { // 若邻接点未被访问,则递归访问它 DFS(G, w, visited); } p = p->next; } } // 遍历整个图,对每个未被访问的顶点调用 DFS void DFSTraverse(GraphAdjList G) { int visited[MAXV] = {0}; // 初始化 visited 数组为 0 for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) { if (!visited[i]) { DFS(G, i, visited); } } } ``` 最后,实现广度优先遍历: ```c // 从顶点 v 开始广度优先遍历 void BFS(GraphAdjList G, int v, int visited[]) { int queue[MAXV], front = 0, rear = 0; visit(v); // 访问顶点 v visited[v] = 1; // 标记顶点 v 已被访问 queue[rear++] = v; // v 入队 while (front != rear) { // 队列非空 int w = queue[front++]; // 出队 EdgeNode *p = G.adjList[w].firstedge; while (p != NULL) { int u = p->adjvex; // 获取邻接点下标 if (!visited[u]) { // 若邻接点未被访问,则访问它并将其入队 visit(u); visited[u] = 1; queue[rear++] = u; } p = p->next; } } } // 遍历整个图,对每个未被访问的顶点调用 BFS void BFSTraverse(GraphAdjList G) { int visited[MAXV] = {0}; // 初始化 visited 数组为 0 for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) { if (!visited[i]) { BFS(G, i, visited); } } } ``` 其中,MAXV 表示最大顶点数。 ### 回答2: 邻接表是一种图的存储结构,C语言可以通过链表来实现邻接表的深度优先遍历和广度优先遍历。 深度优先遍历: 深度优先遍历是一种以深度为优先的遍历方法,它从起始顶点开始,访问其所有未访问过的邻接顶点,然后再访问这些邻接顶点的邻接顶点。在C语言中,我们可以使用递归函数来实现深度优先遍历邻接表。具体步骤如下: 1. 创建一个数组visited,用于记录每个顶点是否被访问过。 2. 选择一个起始顶点v,将visited[v]标记为已访问。 3. 遍历顶点v的邻接链表,对于每个未访问过的邻接顶点u,调用递归函数DFS(u),继续深度优先遍历。 4. 重复步骤3,直到图中所有的顶点都被访问过。 具体的C语言代码如下: ``` #include <stdlib.h> #include <stdio.h> struct Node { int data; struct Node* next; }; void DFS(int v, struct Node** adj_list, int* visited) { struct Node* temp = adj_list[v]; visited[v] = 1; printf("%d ", v); while (temp != NULL) { int u = temp->data; if (!visited[u]) { DFS(u, adj_list, visited); } temp = temp->next; } } void addEdge(struct Node** adj_list, int src, int dest) { struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); newNode->data = dest; newNode->next = adj_list[src]; adj_list[src] = newNode; newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); newNode->data = src; newNode->next = adj_list[dest]; adj_list[dest] = newNode; } int main() { int num_vertices = 5; struct Node** adj_list = (struct Node**)malloc(num_vertices * sizeof(struct Node*)); int* visited = (int*)calloc(num_vertices, sizeof(int)); for (int i = 0; i < num_vertices; i++) { adj_list[i] = NULL; } addEdge(adj_list, 0, 1); addEdge(adj_list, 0, 2); addEdge(adj_list, 1, 2); addEdge(adj_list, 2, 0); addEdge(adj_list, 2, 3); addEdge(adj_list, 3, 3); printf("深度优先遍历结果:\n"); DFS(2, adj_list, visited); return 0; } ``` 广度优先遍历: 广度优先遍历是一种以广度为优先的遍历方法,它从起始顶点开始,访问其所有邻接顶点,然后再访问这些邻接顶点的邻接顶点,依次类推,直到图中所有的顶点都被访问过。在C语言中,可以使用队列来实现广度优先遍历邻接表。具体步骤如下: 1. 创建一个数组visited,用于记录每个顶点是否被访问过。 2. 创建一个空队列queue,将起始顶点v入队,并将visited[v]标记为已访问。 3. 从队列中取出一个顶点u,访问u,将其所有邻接顶点入队并标记为已访问。 4. 重复步骤3,直到队列为空。 具体的C语言代码如下: ``` #include <stdlib.h> #include <stdio.h> struct Node { int data; struct Node* next; }; void BFS(int v, struct Node** adj_list, int* visited) { struct Node* queue = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); struct Node* front = queue; struct Node* rear = queue; visited[v] = 1; printf("%d ", v); while (front != NULL) { v = front->data; front = front->next; struct Node* temp = adj_list[v]; while (temp != NULL) { int u = temp->data; if (!visited[u]) { visited[u] = 1; printf("%d ", u); struct Node* new_node = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); new_node->data = u; new_node->next = NULL; rear->next = new_node; rear = new_node; } temp = temp->next; } } } void addEdge(struct Node** adj_list, int src, int dest) { struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); newNode->data = dest; newNode->next = adj_list[src]; adj_list[src] = newNode; newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); newNode->data = src; newNode->next = adj_list[dest]; adj_list[dest] = newNode; } int main() { int num_vertices = 5; struct Node** adj_list = (struct Node**)malloc(num_vertices * sizeof(struct Node*)); int* visited = (int*)calloc(num_vertices, sizeof(int)); for (int i = 0; i < num_vertices; i++) { adj_list[i] = NULL; } addEdge(adj_list, 0, 1); addEdge(adj_list, 0, 2); addEdge(adj_list, 1, 2); addEdge(adj_list, 2, 0); addEdge(adj_list, 2, 3); addEdge(adj_list, 3, 3); printf("广度优先遍历结果:\n"); BFS(2, adj_list, visited); return 0; } ``` 这样,我们就可以使用C语言来实现邻接表的深度优先遍历和广度优先遍历了。 ### 回答3: C语言实现邻接表的深度优先遍历和广度优先遍历的步骤如下: 深度优先遍历(DFS): 1. 声明一个栈,并将起始顶点压入栈中。 2. 创建一个布尔数组,用来标记每个顶点是否被访问过,并将起始顶点标记为已访问。 3. 循环执行以下步骤,直到栈为空: 1) 弹出栈顶元素,并输出该顶点。 2) 查找该顶点的邻接顶点: a) 若邻接顶点未被访问过,则将其压入栈中,并标记为已访问。 b) 若邻接顶点已被访问过,则继续查找下一个邻接顶点。 4. 遍历结束。 广度优先遍历(BFS): 1. 声明一个队列,并将起始顶点入队。 2. 创建一个布尔数组,用来标记每个顶点是否被访问过,并将起始顶点标记为已访问。 3. 循环执行以下步骤,直到队列为空: 1) 出队一个顶点,并输出该顶点。 2) 查找该顶点的邻接顶点: a) 若邻接顶点未被访问过,则将其入队,并标记为已访问。 b) 若邻接顶点已被访问过,则继续查找下一个邻接顶点。 4. 遍历结束。 在这两种遍历中,我们使用一个布尔数组来记录顶点的访问情况,避免重复访问。同时,栈和队列分别用来记录当前正在访问的顶点,以便按照深度优先或广度优先的顺序进行遍历。 以上是C语言实现邻接表的深度优先遍历和广度优先遍历的基本步骤,可以通过循环和递归等不同方式来实现具体代码。

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