请用c语言实现数据结构图的深度优先遍历算法

时间: 2023-09-23 13:13:29 浏览: 82
C

图的深度优先遍历(C语言数据结构)

好的,以下是用C语言实现数据结构图的深度优先遍历算法的代码示例: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_VERTICES 100 typedef struct Vertex { int num; // 顶点编号 int visited; // 是否已被访问 struct Vertex* next; // 下一个相邻顶点的指针 } Vertex; typedef struct Graph { Vertex* vertices[MAX_VERTICES]; // 存储所有顶点的指针数组 int num_vertices; // 顶点数 } Graph; // 初始化图 void init_graph(Graph* g) { for (int i = 0; i < MAX_VERTICES; i++) { g->vertices[i] = NULL; } g->num_vertices = 0; } // 添加顶点 void add_vertex(Graph* g, int v) { Vertex* vertex = (Vertex*)malloc(sizeof(Vertex)); vertex->num = v; vertex->visited = 0; vertex->next = NULL; g->vertices[g->num_vertices++] = vertex; } // 添加边 void add_edge(Graph* g, int v1, int v2) { Vertex* vertex1 = g->vertices[v1]; Vertex* vertex2 = g->vertices[v2]; // 将v2加入v1的相邻顶点列表中 Vertex* p = vertex1; while (p->next != NULL) { p = p->next; } p->next = vertex2; // 将v1加入v2的相邻顶点列表中 p = vertex2; while (p->next != NULL) { p = p->next; } p->next = vertex1; } // 深度优先遍历 void dfs(Graph* g, int vertex_num) { Vertex* vertex = g->vertices[vertex_num]; if (vertex->visited) { return; } printf("%d ", vertex->num); vertex->visited = 1; Vertex* p = vertex->next; while (p != NULL) { dfs(g, p->num); p = p->next; } } int main() { Graph g; init_graph(&g); // 添加顶点 add_vertex(&g, 0); add_vertex(&g, 1); add_vertex(&g, 2); add_vertex(&g, 3); add_vertex(&g, 4); add_vertex(&g, 5); // 添加边 add_edge(&g, 0, 1); add_edge(&g, 0, 2); add_edge(&g, 0, 3); add_edge(&g, 1, 4); add_edge(&g, 2, 5); // 深度优先遍历 dfs(&g, 0); return 0; } ``` 这里只是一个简单的示例,实际上,深度优先遍历算法要考虑很多复杂的情况,比如图中存在环、有些顶点无法到达等。但是,如果理解了基本思路,就可以从这个示例入手进行拓展。
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2. 系统设计 1.用到的抽象数据类型的定义 图的抽象数据类型定义: ADT Graph{ 数据对象V:V是具有相同特性的数据元素的集合,称为顶点集 数据关系R: R={VR} VR={<v,w>|v,w∈V且P(v,w),<v,w>表示从v到w的弧, 谓词P(v,w)定义了弧<v,w>的意义或信息} 基本操作P: CreatGraph(&G,V,VR) 初始条件:V是图的顶点集,VR是图中弧的集合 操作结果:按V和VR的定义构造图G DestroyGraph(&G) 初始条件:图G存在 操作结果:销毁图G InsertVex(&G,v) 初始条件:图G存在,v和图中顶点有相同特征 操作结果:在图G中增添新顶点v …… InsertArc(&G,v,w) 初始条件:图G存在,v和w是G中两个顶点 操作结果:在G中增添弧<v,w>,若G是无向的则还增添对称弧<w,v> …… DFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:图G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对图进行深度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 BFSTraverse(G,Visit()) 初始条件:图G存在,Visit是顶点的应用函数 操作结果:对图进行广度优先遍历,在遍历过程中对每个顶点调用函数Visit一次且仅一次。一旦Visit()失败,则操作失败 }ADT Graph 栈的抽象数据类型定义: ADT Stack{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定an端为栈顶,ai端为栈底 基本操作: InitStack(&S) 操作结果:构造一个空栈S DestroyStack(&S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:将S清为空栈 StackEmpty(S) 初始条件:栈S已存在 操作结果:若栈S为空栈,则返回TRUE,否则FALSE …… Push(&S,e) 初始条件:栈S已存在 操作结果:插入元素e为新的栈顶元素 Pop(&S,&e) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:删除S的栈顶元素,并用e返回其值 StackTraverse(S,visit()) 初始条件:栈S已存在且非空 操作结果:从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit(),一旦visit()失败,则操作失效 }ADT Stack 队列的抽象数据类型定义: ADT Queue{ 数据对象:D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:Rl={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n} 约定其中ai端为队列头,an端为队列尾。 基本操作: InitQueue(&Q) 操作结果:构造一个空队列Q DestroyQueue(&Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:队列Q被销毁,不再存在 QueueEmpty(Q) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:若Q为空队列,则返回TRUE,否则FALSE …… EnQueue(&Q,e) 初始条件:队列Q已存在 操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素 DeQueue(&Q,&e) 初始条件:Q为非空队列 操作结果:删除Q的队头元素,并用e返回其值 }ADT Queue 2.主程序的流程: 调用CreateDN函数创建图的邻接表G; 调用PrintDN函数输出邻接表G; 调用DFSTraverse函数深度优先遍历图; 调用BFSTraverse函数广度优先遍历图

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