用c语言输入无向图的顶点数、边数及各条边的顶点对,建立用邻接表表示的无向图,对图进行深度优先搜索和广度优先搜索遍历,并分别输出其遍历序列。及空间复杂度和时间复杂度

时间: 2024-02-05 12:11:04 浏览: 33
下面是用C语言实现建立邻接表表示的无向图、深度优先搜索和广度优先搜索遍历的代码。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义邻接表结构体 typedef struct Node { int adjvex; // 邻接点下标 struct Node *next; // 指向下一个邻接点的指针 }Node; // 定义顶点结构体 typedef struct { int data; // 顶点数据 Node *first; // 邻接点链表头指针 }Vertex; // 定义图结构体 typedef struct { Vertex *vexs; // 存储所有顶点的数组 int vexnum; // 顶点数 int edgenum; // 边数 }Graph; // 初始化邻接表 void init(Vertex *vexs, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { vexs[i].data = i + 1; // 顶点数据为1~n vexs[i].first = NULL; // 邻接点链表头指针初始化为NULL } } // 添加边 void addEdge(Vertex *vexs, int i, int j) { Node *p = vexs[i].first; Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node)); // 创建新的邻接点节点 newNode->adjvex = j; // 设置邻接点下标 newNode->next = NULL; if (p == NULL) { vexs[i].first = newNode; // 如果链表为空,将新节点设为链表头 } else { while (p->next != NULL) { p = p->next; // 找到链表末尾 } p->next = newNode; // 将新节点插入链表末尾 } } // 深度优先搜索遍历 void DFS(Graph *g, int i, int *visited, int *result) { visited[i] = 1; // 标记当前节点已经被访问过 result[i] = g->vexs[i].data; // 记录遍历序列 Node *p = g->vexs[i].first; while (p != NULL) { if (visited[p->adjvex] == 0) { // 如果当前邻接点未被访问过,则递归访问它 DFS(g, p->adjvex, visited, result); } p = p->next; } } // 广度优先搜索遍历 void BFS(Graph *g, int i, int *visited, int *result) { int queue[g->vexnum]; // 定义队列 int front = 0, rear = 0; visited[i] = 1; // 标记当前节点已经被访问过 result[rear++] = g->vexs[i].data; // 记录遍历序列 queue[rear++] = i; // 将当前节点入队 while (front < rear) { int j = queue[front++]; // 取出队头节点 Node *p = g->vexs[j].first; while (p != NULL) { if (visited[p->adjvex] == 0) { // 如果当前邻接点未被访问过,则标记已访问并入队 visited[p->adjvex] = 1; result[rear++] = g->vexs[p->adjvex].data; queue[rear++] = p->adjvex; } p = p->next; } } } int main() { int n, m; printf("请输入无向图的顶点数:"); scanf("%d", &n); printf("请输入无向图的边数:"); scanf("%d", &m); Graph g; g.vexnum = n; g.edgenum = m; g.vexs = (Vertex *)malloc(sizeof(Vertex) * n); // 创建存储所有顶点的数组 init(g.vexs, n); // 初始化邻接表 // 读入所有边并添加到邻接表 for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v; printf("请输入第%d条边的两个顶点下标:", i + 1); scanf("%d%d", &u, &v); addEdge(g.vexs, u - 1, v - 1); addEdge(g.vexs, v - 1, u - 1); } // 深度优先搜索遍历 int *visited = (int *)malloc(sizeof(int) * n); int *result1 = (int *)malloc(sizeof(int) * n); for (int i = 0; i < n; i++) { visited[i] = 0; // 初始化所有节点未被访问过 } printf("深度优先搜索遍历序列:"); for (int i = 0; i < n; i++) { if (visited[i] == 0) { // 如果当前节点未被访问过,则从该节点开始进行深度优先搜索 DFS(&g, i, visited, result1); } } for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", result1[i]); } printf("\n"); // 广度优先搜索遍历 int *result2 = (int *)malloc(sizeof(int) * n); for (int i = 0; i < n; i++) { visited[i] = 0; // 初始化所有节点未被访问过 } printf("广度优先搜索遍历序列:"); for (int i = 0; i < n; i++) { if (visited[i] == 0) { // 如果当前节点未被访问过,则从该节点开始进行广度优先搜索 BFS(&g, i, visited, result2); } } for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", result2[i]); } printf("\n"); free(g.vexs); free(visited); free(result1); free(result2); return 0; } ``` 时间复杂度: - 建立邻接表:O(m) - 深度优先搜索遍历:O(n+m) - 广度优先搜索遍历:O(n+m) 空间复杂度:O(n+m)

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