C++实现无向图基本运算:构造与深度/广度优先搜索

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这段代码主要介绍了无向图(Undirected Graph)的创建、操作以及深度优先搜索(Depth-First Search, DFS)和广度优先搜索(Breadth-First Search, BFS)算法在图的基本运算中的应用。以下是详细的知识点解析: 1. **图的定义**: 图是一种数据结构,由顶点(Vertices)和边(Edges)组成,表示节点之间的连接关系。在这里,图采用邻接表(Adjacency List)存储,其中`VNode`结构体用于存储每个顶点,包含顶点数据和指向第一个依附该顶点弧的指针。 2. **基本数据结构**: - `ArcNode`:代表图中的弧,包含两个成员,`adjvex`表示弧所指向的顶点位置,`nextarc`指向下一个弧。 - `VNode`:定义了顶点,包括顶点数据和一个指向`ArcNode`的指针,表示与该顶点相连的所有弧的集合。 - `ALGraph`:整体图结构,包含顶点数组`vertices`,顶点数`vexnum`,和弧数`arcnum`。 3. **图的操作函数**: - `LocateVex(ALGraph G, string u)`:查找指定顶点`u`在图中的位置,返回顶点索引,如果没有找到则返回-1。 - `CreateUDG(ALGraph &G)`:用户输入顶点数和边数,构造无向图,通过循环读取顶点和边,为每个顶点建立邻接表。 - `Print(ALGraph G)`:打印邻接表,展示每个顶点及其相连的顶点列表。 - `FirstAdjVex(ALGraph G, int v)`:获取顶点`v`的第一个邻接点序号。 - `NextAdjVex(ALGraph G, int v, int w)`:查找顶点`v`相对于`w`的下一个邻接点序号。 4. **深度优先搜索(DFS)**: - `DFS(ALGraph G, int v)`:递归函数,标记顶点`v`为已访问,然后遍历其所有未访问的相邻顶点。 - `DFSTraverse(ALGraph G)`:深度优先搜索遍历整个图,初始化所有顶点为未访问状态,然后对每个未访问的顶点执行DFS。 5. **广度优先搜索(BFS)**: - `BFSTraverse(ALGraph G)`:使用队列实现广度优先搜索,对每个未访问的顶点,先标记为已访问,然后逐层遍历其相邻顶点,将它们加入队列。 6. **主函数`main()`**: 主程序中首先创建一个无向图,然后调用`Print()`函数显示图的邻接表。接着分别调用`DFSTraverse()`和`BFSTraverse()`进行深度优先和广度优先遍历,输出结果。 通过这段代码,我们可以学习到无向图的数据结构实现,以及如何利用这些结构来执行基本的图运算,如添加边、查找节点、深度优先搜索和广度优先搜索等。这对于理解图论算法和网络编程有着重要的作用。