算法1:输入图的类型、顶点数、狐(边)数、顶点信息、狐(边)信息,建立相应的图(具体类型可以是无向图、有向图、无向网、有向网,采用邻接矩阵存储结构);分别按深度优先搜索和广度优先搜索遍历图;按某种形式输
时间: 2024-01-01 09:06:09 浏览: 97
出遍历结果。
算法2:
1. 根据输入的图类型,顶点数和边数,创建一个空的图。
2. 根据输入的顶点信息,将每个顶点添加到图中。
3. 根据输入的边信息,将每条边添加到图中。
4. 根据图的类型,使用邻接矩阵存储结构来表示图。
5. 对于深度优先搜索算法,从任意一个顶点开始,将该顶点标记为已访问,然后访问该顶点的所有未访问过的相邻顶点,直到所有顶点都被访问过。
6. 对于广度优先搜索算法,从任意一个顶点开始,将该顶点标记为已访问,然后将该顶点的所有相邻顶点加入到一个队列中。依次从队列中取出每个顶点,标记为已访问,并将其相邻顶点加入到队列中,直到所有顶点都被访问过。
7. 输出遍历结果,可以按照某种形式进行输出,例如输出每个顶点被访问的顺序或者输出遍历路径等。
注意:在实现算法时,需要考虑图中可能存在多个连通分量的情况,需要对每个连通分量都进行遍历。同时,需要考虑某些顶点可能无法被访问到的情况,例如存在孤立点或者存在环路等。
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算法1:输入图的类型、顶点数、狐(边)数、顶点信息、狐(边)信息,建立相应的图(具体类型可以是无向图、有向图、无向网、有向网,采用邻接矩阵存储结构);分别按深度优先搜索和广度优先搜索遍历图;按某种形式输出图及遍历结果 用c语言 加上主函数
以下是算法1的C语言代码实现,包括建立图、深度优先搜索和广度优先搜索遍历图以及输出结果的功能。具体注释见代码中。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数
// 图的类型
typedef enum {
DG, // 有向图
DN, // 有向网
UG, // 无向图
UN // 无向网
} GraphType;
// 边/弧的类型
typedef struct {
int weight; // 权值
} ArcType;
// 图的结构体
typedef struct {
GraphType type; // 图的类型
int vertexNum; // 顶点数
int arcNum; // 边/弧数
char vertex[MAX_VERTEX_NUM]; // 顶点信息
ArcType arcs[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 边/弧信息
} Graph;
// 初始化图
void initGraph(Graph* G, GraphType type, int vertexNum, int arcNum, char* vertex, ArcType* arcs) {
G->type = type;
G->vertexNum = vertexNum;
G->arcNum = arcNum;
for (int i = 0; i < vertexNum; i++) {
G->vertex[i] = vertex[i];
for (int j = 0; j < vertexNum; j++) {
if (i == j) {
G->arcs[i][j].weight = 0;
} else {
G->arcs[i][j].weight = INT_MAX; // 初始值为无穷大
}
}
}
for (int i = 0; i < arcNum; i++) {
int from, to;
ArcType arc;
printf("请输入边/弧信息(起点 终点 权值): ");
scanf("%d %d %d", &from, &to, &arc.weight);
G->arcs[from][to] = arc;
if (type == UG || type == UN) {
G->arcs[to][from] = arc; // 如果是无向图/网,还要加上反向边/弧
}
}
}
// 深度优先搜索遍历图
void DFS(Graph* G, bool* visited, int v) {
visited[v] = true;
printf("%c ", G->vertex[v]);
for (int i = 0; i < G->vertexNum; i++) {
if (G->arcs[v][i].weight != INT_MAX && !visited[i]) { // i是v的邻接点且未被访问
DFS(G, visited, i);
}
}
}
// 深度优先搜索
void depthFirstSearch(Graph* G) {
bool visited[MAX_VERTEX_NUM] = {false}; // 记录每个顶点是否被访问
printf("深度优先搜索结果: ");
for (int i = 0; i < G->vertexNum; i++) {
if (!visited[i]) { // 从未被访问的顶点开始进行深度优先搜索
DFS(G, visited, i);
}
}
printf("\n");
}
// 广度优先搜索遍历图
void BFS(Graph* G, bool* visited, int v) {
int queue[MAX_VERTEX_NUM]; // 存放待访问的顶点的队列
int front = 0, rear = 0; // 队列的头和尾
visited[v] = true;
printf("%c ", G->vertex[v]);
queue[rear++] = v;
while (front != rear) { // 队列非空
int w = queue[front++];
for (int i = 0; i < G->vertexNum; i++) {
if (G->arcs[w][i].weight != INT_MAX && !visited[i]) { // i是w的邻接点且未被访问
visited[i] = true;
printf("%c ", G->vertex[i]);
queue[rear++] = i;
}
}
}
}
// 广度优先搜索
void breadthFirstSearch(Graph* G) {
bool visited[MAX_VERTEX_NUM] = {false}; // 记录每个顶点是否被访问
printf("广度优先搜索结果: ");
for (int i = 0; i < G->vertexNum; i++) {
if (!visited[i]) { // 从未被访问的顶点开始进行广度优先搜索
BFS(G, visited, i);
}
}
printf("\n");
}
// 输出图
void printGraph(Graph* G) {
printf("图的类型: ");
switch (G->type) {
case DG:
printf("有向图\n");
break;
case DN:
printf("有向网\n");
break;
case UG:
printf("无向图\n");
break;
case UN:
printf("无向网\n");
break;
}
printf("顶点数: %d\n", G->vertexNum);
printf("边/弧数: %d\n", G->arcNum);
printf("顶点信息: ");
for (int i = 0; i < G->vertexNum; i++) {
printf("%c ", G->vertex[i]);
}
printf("\n边/弧信息:\n");
for (int i = 0; i < G->vertexNum; i++) {
for (int j = 0; j < G->vertexNum; j++) {
if (G->arcs[i][j].weight != INT_MAX) {
printf("(%d, %d, %d) ", i, j, G->arcs[i][j].weight);
}
}
printf("\n");
}
}
int main() {
Graph G;
GraphType type;
int vertexNum, arcNum;
char vertex[MAX_VERTEX_NUM];
ArcType arcs[MAX_VERTEX_NUM];
printf("请输入图的类型(0--有向图 1--有向网 2--无向图 3--无向网): ");
scanf("%d", &type);
printf("请输入顶点数和边/弧数: ");
scanf("%d %d", &vertexNum, &arcNum);
printf("请输入顶点信息: ");
for (int i = 0; i < vertexNum; i++) {
scanf(" %c", &vertex[i]);
}
initGraph(&G, type, vertexNum, arcNum, vertex, arcs);
printGraph(&G);
depthFirstSearch(&G);
breadthFirstSearch(&G);
return 0;
}
```
注意:这里采用了邻接矩阵存储结构,对于无向图/网,边/弧信息需要同时保存在两个顶点的邻接矩阵中。
算法1:输入图的类型、顶点数、弧(边)数、顶点信息、弧(边)信息,建立相应的图(具体类型可以是无向图、有向图、无向网、有向网,采用邻接矩阵存储结构);分别按深度优先搜索和广度优先搜索遍历图;按某种形式输
出遍历结果。
1. 建立图的过程:
首先,根据输入的图的类型、顶点数和弧(边)数,初始化一个邻接矩阵G,将矩阵中每个元素都初始化为0。然后,将顶点信息按照顺序依次存储到一个一维数组V中。接着,将弧(边)信息按照起始顶点和终止顶点的顺序依次存储到一个二维数组E中,其中E[i][0]表示第i条弧(边)的起始顶点,E[i][1]表示第i条弧(边)的终止顶点,E[i][2]表示该弧(边)的权值(如果是网)。
接下来,根据图的类型,采用不同的方式来进行邻接矩阵的构建。如果是无向图或有向图,则将G[i][j]和G[j][i](如果是无向图)或G[i][j](如果是有向图)分别赋值为1,表示从顶点i到顶点j有一条弧(边)。如果是无向网或有向网,则将G[i][j]或G[j][i](如果是无向网)或G[i][j](如果是有向网)赋值为该弧(边)的权值。
2. 深度优先搜索过程:
深度优先搜索是一种递归的遍历方式。具体实现过程如下:
(1)定义一个数组visited,用于标记每个顶点是否被访问过,初始值全部为false。
(2)从任意一个顶点开始,依次访问它的邻接点。如果该邻接点未被访问,则以该邻接点为起点递归进行深度优先搜索,直到所有与起点相连的顶点都被访问过。
(3)如果存在未被访问的顶点,则从中选择一个顶点作为起点,重复步骤(2)。
(4)如果所有顶点都被访问过,则结束遍历。
具体实现代码如下:
```python
def DFS(G, v, visited):
visited[v] = True
print(v)
for i in range(len(G)):
if G[v][i] != 0 and not visited[i]:
DFS(G, i, visited)
def DFS_traversal(G):
visited = [False] * len(G)
for i in range(len(G)):
if not visited[i]:
DFS(G, i, visited)
```
3. 广度优先搜索过程:
广度优先搜索是一种按层次遍历的方式。具体实现过程如下:
(1)定义一个队列queue,用于存储已经被访问过但其邻接点还未被访问的顶点。
(2)从任意一个顶点开始,将其加入队列queue中,并标记为已访问。
(3)从队列queue中取出一个顶点v,访问它的所有邻接点,并将未被访问过的邻接点加入队列queue中,并标记为已访问。
(4)重复步骤(3),直到队列queue为空。
具体实现代码如下:
```python
from queue import Queue
def BFS(G, v, visited):
queue = Queue()
queue.put(v)
visited[v] = True
while not queue.empty():
v = queue.get()
print(v)
for i in range(len(G)):
if G[v][i] != 0 and not visited[i]:
queue.put(i)
visited[i] = True
def BFS_traversal(G):
visited = [False] * len(G)
for i in range(len(G)):
if not visited[i]:
BFS(G, i, visited)
```
4. 输出遍历结果:
在DFS和BFS的实现代码中,我们分别先输出了每个被访问的顶点的编号,这个可以根据具体需求进行修改,比如输出顶点信息,或者将遍历结果存储到一个列表中等等。