南邮数据结构实验3.2：以邻接矩阵为存储结构的图的深度、宽度优先遍历
题目：以实验3.1所示邻接矩阵为存储结构，编写程序，实现图的深度、宽度优先遍历。
部分代码：
邻接矩阵的单一顶点DFS：
//邻接矩阵的单一顶点DFS
void DFS(int v,int visited[],mGraph g){
int j;
printf("%d ",v); //访问顶点v
visited[v] = 1; //为顶点v打上访问标记
for(j = 0;j < g.n; j++){ //遍历v的邻接点
if(!visited[j] && g.a[v][j] > 0){ //当未被访问且有权值
DFS(j,visited,g);
}
}
} 邻接矩阵的全图DFS：
//邻接矩阵的全图DFS
void DFSGraph(mGraph g){
int i;
int *visited = (int*)malloc(g.n * sizeof(int)); //动态生成标记数组visted
for(i = 0;i < g.n;i ++){
visited[i] = 0; //visted数组初始化
} //visted数组初始化
for(i = 0;i < g.n;i ++){ //逐一检查每个顶点,若未被访问,则调用DFS
if(!visited[i]){ //当未被访问且有权值
DFS(i,visited,g);
}
}
free(visited); //释放visted数组
} 邻接矩阵的单一顶点BFS：
//邻接矩阵的单一顶点BFS
void BFS(int v,int visited[],mGraph g){
Queue q;
Create(&q,g.n); //初始化队列
visited[v] = 1; //为顶点v打上访问标记
printf("%d ",v); //访问顶点v
EnQueue(&q,v); //将顶点v放入队列
while(!IsEmpty(&q)){
Front(&q,&v);
DeQueue(&q); //队首顶点出队列
for(int i = 0;i < g.n;i ++){ //遍历v的每一项
if(!visited[i] && g.a[v][i] > 0){ //若未被访问且有权值,则将其访问并放入队列,注意这里判断的是g.a[v][i]二维数组
visited[i] = 1;
printf("%d ",i);
EnQueue(&q,i);
}
}
}
} 邻接矩阵的全图BFS：
//邻接矩阵的全图BFS
void BFSGraph(mGraph g){
int i;
int *visited = (int*)malloc(g.n * sizeof(int)); //动态生成visited数组
for(i = 0;i < g.n;i ++){ //初始化visited数组
visited[i] = 0;
}
for(i = 0 ;i < g.n;i ++){ //逐一检查每个顶点,若未被访问,则调用BFS
if(!visited[i]){
BFS(i,visited,g);
}
}
free(visited);
} 完整程序：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<windows.h>
#include<queue>
#define ERROR 0
#define OK 1
#define Overflow 2 //表示上溢
#define Underflow 3 //表示下溢
#define NotPresent 4 //表示元素不存在
#define Duplicate 5 //表示有重复元素
typedef int ElemType;
typedef int Status;
//邻接矩阵的结构体定义
typedef struct{
ElemType **a; //邻接矩阵
int n; //图的当前顶点数
int e; //图的当前边数
ElemType noEdge; //两顶点间无边时的值
}mGraph;
//循环队列的结构体定义
typedef struct{
int front;
int rear;
int maxSize; //最大容量
ElemType *element;
}Queue;
//创建一个能容纳mSize个单元的空队列
void Create(Queue *Q,int mSize){
Q->maxSize=mSize;
Q->element=(ElemType*)malloc(sizeof(ElemType)*mSize);
Q->front=Q->rear=0;
}
//判断队列是否为空,若是,则返回TRUE;否则返回FALSE
BOOL IsEmpty(Queue *Q){
return Q->front==Q->rear;
}
//判断队列是否已满,若是,则返回TRUE,否则返回FALSE
BOOL IsFULL(Queue *Q){
return (Q->rear+1)%Q->maxSize==Q->front;
}
//获取队头元素,并通过x返回.若操作成功,则返回TRUE,否则返回FALSE
BOOL Front(Queue *Q,ElemType *x){
if(IsEmpty(Q)) //空队列处理
return FALSE;
*x=Q->element[(Q->front+1)%Q->maxSize];
return TRUE;
}
//入队.在队列Q的队尾插入元素x(入队操作)。操作成功,则返回TRUE,否则返回FALSE
BOOL EnQueue(Queue *Q,ElemType x){
if(IsFULL(Q)) //溢出处理
return FALSE;
Q->rear=(Q->rear+1)%Q->maxSize;
Q->element[Q->rear]=x;
return TRUE;
}
//出队.从队列Q中删除队头元素(出队操作)。操作成功,则返回TRUE,否则返回FALSE
BOOL DeQueue(Queue *Q){
if(IsEmpty(Q)){ //空队列处理
return FALSE;
}
Q->front=(Q->front+1)%Q->maxSize;
return TRUE;
}
//邻接矩阵的初始化
Status Init(mGraph *mg,int nSize,ElemType noEdgeValue){
int i,j;
mg->n = nSize; //初始化顶点数
mg->e = 0; //初始化时没有边
mg->noEdge = noEdgeValue; //初始化没有边时的取值
mg->a = (ElemType**)malloc(nSize*sizeof(ElemType *)); //生成长度为n的一维指针数组
if(!mg->a) return ERROR;
for(i = 0;i < mg->n;i ++){ //动态生成二维数组
mg->a[i] = (ElemType*)malloc(nSize*sizeof(ElemType));
for(j = 0;j < mg->n;j ++){
mg->a[i][j] = mg->noEdge;
}
mg->a[i][i] = 0; //自回路设置为0
}
return OK;
}
//邻接矩阵的撤销(改成了int型，有返回值),先释放一维数组,再释放指针数组
int Destory(mGraph *mg){
int i;
for(i = 0;i < mg->n;i ++){
free(mg->a[i]); //释放n个一维数组的存储空间
}
free(mg->a); //释放一维数组的存储空间
return 1;
}
//邻接矩阵的边的搜索
Status Exist(mGraph *mg,int u,int v){
if(u < 0||v < 0||u > mg->n-1||v > mg->n-1 ||u == v||mg->a[u][v] == mg->noEdge) return ERROR;
return OK;
}
//邻接矩阵的边的插入
Status Insert(mGraph *mg,int u,int v,ElemType w){
if(u < 0||v < 0||u > mg->n-1||v > mg->n-1 ||u == v) return ERROR;
if(mg->a[u][v] != mg->noEdge) return Duplicate; //若待插入边已存在,则返回出错信息
mg->a[u][v] = w; //插入新边
mg->e ++; //增加一条边
return OK;
}
//邻接矩阵的边的删除
Status Remove(mGraph *mg,int u,int v){
if(u < 0||v < 0||u > mg->n-1||v > mg->n-1 ||u == v) return ERROR;
if(mg->a[u][v] == mg->noEdge) return NotPresent; //若待删除边不存在,则返回出错信息
mg->a[u][v] = mg->noEdge; //删除边
mg->e --;
return OK;
}
//邻接矩阵的单一顶点DFS
void DFS(int v,int visited[],mGraph g){
int j;
printf("%d ",v); //访问顶点v
visited[v] = 1; //为顶点v打上访问标记
for(j = 0;j < g.n; j++){ //遍历v的邻接点
if(!visited[j] && g.a[v][j] > 0){ //当未被访问且有权值
DFS(j,visited,g);
}
}
}
//邻接矩阵的全图DFS
void DFSGraph(mGraph g){
int i;
int *visited = (int*)malloc(g.n * sizeof(int)); //动态生成标记数组visted
for(i = 0;i < g.n;i ++){
visited[i] = 0; //visted数组初始化
} //visted数组初始化
for(i = 0;i < g.n;i ++){ //逐一检查每个顶点,若未被访问,则调用DFS
if(!visited[i]){ //当未被访问且有权值
DFS(i,visited,g);
}
}
free(visited); //释放visted数组
}
//邻接矩阵的单一顶点BFS
void BFS(int v,int visited[],mGraph g){
Queue q;
Create(&q,g.n); //初始化队列
visited[v] = 1; //为顶点v打上访问标记
printf("%d ",v); //访问顶点v
EnQueue(&q,v); //将顶点v放入队列
while(!IsEmpty(&q)){
Front(&q,&v);
DeQueue(&q); //队首顶点出队列
for(int i = 0;i < g.n;i ++){ //遍历v的每一项
if(!visited[i] && g.a[v][i] > 0){ //若未被访问且有权值,则将其访问并放入队列,注意这里判断的是g.a[v][i]二维数组
visited[i] = 1;
printf("%d ",i);
EnQueue(&q,i);
}
}
}
}
//邻接矩阵的全图BFS
void BFSGraph(mGraph g){
int i;
int *visited = (int*)malloc(g.n * sizeof(int)); //动态生成visited数组
for(i = 0;i < g.n;i ++){ //初始化visited数组
visited[i] = 0;
}
for(i = 0 ;i < g.n;i ++){ //逐一检查每个顶点,若未被访问,则调用BFS
if(!visited[i]){
BFS(i,visited,g);
}
}
free(visited);
}
int main(){
mGraph g;
int nSize,edge,u,v,i;
ElemType w;
printf("Please enter the size of the mgraph:");
scanf("%d",&nSize);
Init(&g,nSize,-1);
printf("Please enter the number of the edges:");
scanf("%d",&edge);
printf("Now init the graph.\n");
/*
for(i = 0;i < nSize;i ++){
for(j = 0;j < nSize;j ++){
printf("Please enter the edge:");
scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
Insert(&g,u,v,w);
}
}
*/
for(i = 0;i < edge;i ++){
printf("Please enter the edge:");
scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
Insert(&g,u,v,w);
}
printf("DFS:\n");
DFSGraph(g);
printf("\nBFS:\n");
BFSGraph(g);
return 0;
} 实验结果：
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