无向图的邻接表构建与遍历算法实现
"本文主要介绍无向图的邻接表构建方法以及两种常见的遍历策略:深度优先遍历和广度优先遍历。通过提供的代码片段,我们可以理解邻接表的结构及其在C语言中的实现。" 在图论中,无向图是一种特殊的图结构,其中任意两个顶点之间的边没有方向。邻接表是一种有效的图存储结构,它比邻接矩阵更节省空间,尤其在处理稀疏图(边的数量远小于顶点数量的平方)时。邻接表由一个数组或链表组成,数组的每个元素对应图中的一个顶点,而链表则存储与该顶点相连的所有顶点。 邻接表的结构定义如下: 1. `edgenode` 结构体代表图中的一条边,包含一个整型变量 `endver` 表示边的终点,以及一个指针 `edgenext` 指向下一个相邻节点。 2. `vexnode` 结构体代表图中的一个顶点,包含一个字符变量 `vertex` 存储顶点信息,以及一个 `edgenode` 类型的指针 `edgelink` 指向该顶点所有出边的链表头。 3. `Graph` 结构体是整个图的表示,包含一个 `vexnode` 类型的数组 `adjlists` 存储所有顶点,以及两个整型变量 `vexnum` 和 `arcnum` 分别表示顶点数和边数。 在C语言中,邻接表的构建通常涉及以下步骤: 1. 初始化 `Graph` 结构体,分配足够的内存给 `adjlists` 数组。 2. 对于每个顶点,根据其与其他顶点的关系,创建相应的 `edgenode` 结构体,并插入到对应的 `adjlists` 链表中。 遍历无向图主要有两种方法: 1. 深度优先遍历 (DFS):从一个起始顶点开始,沿着图的边尽可能深地探索,直到到达一个未访问过的顶点为止。然后回溯到上一个顶点,选择未访问的邻接顶点重复此过程。在C语言中,可以使用递归或者栈来实现DFS。 2. 广度优先遍历 (BFS):从起始顶点开始,先访问所有与其相邻的顶点,然后再依次访问这些顶点的相邻顶点。在C语言中,通常使用队列来实现BFS。 提供的代码片段中,还包含了队列的数据结构 `QueueNode` 和 `QueueList` 的定义,它们用于实现广度优先遍历。`EnQueue` 函数用于将元素添加到队列尾部,`DeQueue` 函数用于从队列头部移除并返回元素。 无向图的邻接表是一种强大的数据结构,它能够有效地支持图的遍历操作,而DFS和BFS则是两种基础的遍历策略,分别适用于不同的场景需求。了解和掌握这些概念对于理解和处理图算法至关重要。
#include<iostream.h>
#include<malloc.h>
#include<limits.h>
#include<stdio.h>
#define Max_Ver_Num 20
//================图的邻接表存储表示==================//
struct edgenode
{//表结点
int endver; //该边所指向的顶点的位置
edgenode* edgenext; //指向下一条边的指针
};
struct vexnode
{//头结点
char vertex; //顶点信息(字符型)
edgenode * edgelink; //指向第一条依附于该顶点的边的指针
};
struct Graph
{//无向图
vexnode adjlists[Max_Ver_Num]; //头结点存储数组
int vexnum, arcnum; //图的当前顶点数和边数
};
//================队列的定义及相关函数的实现===============//
struct QueueNode
{
int nData; //队列中的元素
QueueNode* next;
};
struct QueueList
{
QueueNode* front; //队头,队尾指针
QueueNode* rear;
};
void EnQueue(QueueList* Q,int e)
{//初始条件:Q已存在
//操作结果:插入元素e为Q的新的队尾元素
QueueNode *q=new QueueNode;
q->nData=e;
q->next=NULL;
if(Q==NULL) //队列不存在
return;
if(Q->rear==NULL) //初始化的队列
Q->front=Q->rear=q;
else
{
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