图的表示及遍历

  1 // mytest.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
  2 //
  3 
  4 #include "stdafx.h"
  5 #include <stdio.h>
  6 #include <stdlib.h>
  7 
  8 #define TRUE 1
  9 #define FALSE 0
 10 #define OK 1
 11 #define ERROR 0
 12 #define OVERFLOW -2
 13 #define MAX_NUM 20
 14 
 15 typedef int Status;
 16 typedef int QElemType;
 17 typedef char VexType;
 18 
 19 /*
 20  * 邻接表存储结构
 21  */
 22 typedef struct EdgeNode
 23 {
 24     int adjvex;    //顶点的位置
 25     struct EdgeNode *next; //指向下一条边的指针
 26 }EdgeNode, *EdgeLink;
 27 
 28 typedef struct VexNode
 29 {
 30     VexType data;    //顶点数据
 31     EdgeNode *firstEdge;    //指向第一条依附该顶点的边的指针
 32 }VexNode, AdjList[MAX_NUM];
 33 
 34 typedef struct
 35 {
 36     AdjList adjList;
 37     int vexNum, edgeNum;    //顶点数和边数
 38 }ALGraph;
 39 
 40 /*
 41  * 队列存储结构(用于图的遍历)
 42  */
 43 typedef struct QNode
 44 {
 45     QElemType data;    //结点数据
 46     struct QNode *next;    //指向下一个结点
 47 }QNode, *QueuePtr;
 48 
 49 typedef struct
 50 {
 51     QueuePtr front;    //队头指针
 52     QueuePtr rear;    //队尾指针
 53 }LinkQueue;
 54 
 55 /*
 56  * 初始化队列
 57  */
 58 Status InitQueue(LinkQueue *Q)
 59 {
 60     Q->front = Q->rear = (QueuePtr) malloc(sizeof(QNode));
 61     if (!Q->front)
 62     {
 63         exit(OVERFLOW);
 64     }
 65     Q->front->next = NULL;
 66     return OK;
 67 }
 68 
 69 /*
 70  * 判断队列是否为空
 71  */
 72 Status IsEmpty(LinkQueue Q)
 73 {
 74     if (Q.front->next == NULL)
 75     {
 76         return TRUE;
 77     }
 78     else
 79     {
 80         return FALSE;
 81     }
 82 }
 83 
 84 /*
 85  * 入队
 86  */
 87 Status EnQueue(LinkQueue *Q, QElemType e)
 88 {
 89     QueuePtr p = (QueuePtr) malloc(sizeof(QNode));
 90     if (!p)
 91     {
 92         exit(OVERFLOW);
 93     }
 94     p->data = e;
 95     p->next = NULL;
 96     Q->rear->next = p;
 97     Q->rear = p;
 98     return OK;
 99 }
100 
101 /*
102  * 出队
103  */
104 Status DeQueue(LinkQueue *Q, QElemType *e)
105 {
106     QueuePtr p;
107     if (Q->front == Q->rear)
108     {
109         return ERROR;
110     }
111     p = Q->front->next;
112     *e = p->data;
113     Q->front->next = p->next;
114     if (Q->rear == p)
115     {
116         Q->rear = Q->front;
117     }
118     free(p);
119     return OK;
120 }
121 
122 /*
123  * 创建图
124  */
125 Status CreateGraph(ALGraph *G)
126 {
127     int i, j, k;
128     EdgeLink e;
129     printf("请输入顶点数目和边数:\n");
130     scanf("%d", &G->vexNum);
131     scanf("%d", &G->edgeNum);
132     getchar();
133     printf("请输入各顶点的数据:\n");
134     for (i = 0; i < G->vexNum; i++)
135     {
136         scanf("%c",&G->adjList[i].data);
137         if (G->adjList[i].data == ‘\n‘)
138         {
139             i--;
140             continue;
141         }
142         G->adjList[i].firstEdge = NULL;
143     }
144 
145     printf("请依次输入边(Vi,Vj)的顶点序号:\n");
146     for (k = 0; k < G->edgeNum; k++)
147     {
148         scanf("%d", &i);
149         scanf("%d", &j);
150         e = (EdgeLink) malloc(sizeof(EdgeNode));
151         e->adjvex = j;
152         e->next = G->adjList[i].firstEdge;
153         G->adjList[i].firstEdge = e;
154         e = (EdgeLink) malloc(sizeof(EdgeNode));
155         e->adjvex = i;
156         e->next = G->adjList[j].firstEdge;
157         G->adjList[j].firstEdge = e;
158     }
159     return OK;
160 }
161 
162 int visited[MAX_NUM];    //用于记录遍历状态
163 
164 /*
165  * 递归从第i个结点深度优先遍历图
166  */
167 void DFS(ALGraph G, int i)
168 {
169     EdgeLink p;
170     visited[i] = TRUE;
171     printf("%c ", G.adjList[i].data);
172     p = G.adjList[i].firstEdge;
173     while (p)
174     {
175         if (!visited[p->adjvex])
176         {
177             DFS(G, p->adjvex);
178         }
179         p = p->next;
180     }
181 }
182 
183 /*
184  * 深度优先遍历
185  */
186 Status DFSTraverse(ALGraph G)
187 {
188     int i;
189     for (i = 0; i < MAX_NUM; i++)
190     {
191         visited[i] = FALSE;
192     }
193     for (i = 0; i < G.vexNum; i++)
194     {
195         if (!visited[i])
196         {
197             DFS(G, i);
198         }
199     }
200     return OK;
201 }
202 
203 /*
204  * 广度优先遍历
205  */
206 Status BFSTraverse(ALGraph G)
207 {
208     int i;
209     EdgeLink p;
210     LinkQueue Q;
211     InitQueue(&Q);
212     for (i = 0; i < MAX_NUM; i++)
213     {
214         visited[i] = FALSE;
215     }
216     for (i = 0; i < G.vexNum; i++)
217     {
218         if (!visited[i])
219         {
220             visited[i] = TRUE;
221             printf("%c ", G.adjList[i].data);
222             EnQueue(&Q, i);
223             while (!IsEmpty(Q))
224             {
225                 DeQueue(&Q, &i);
226                 p = G.adjList[i].firstEdge;
227                 while (p)
228                 {
229                     if (!visited[p->adjvex])
230                     {
231                         visited[p->adjvex] = TRUE;
232                         printf("%c ", G.adjList[p->adjvex].data);
233                         EnQueue(&Q, p->adjvex);
234                     }
235                     p = p->next;
236                 }
237             }
238         }
239     }
240     return OK;
241 }
242 
243 int main()
244 {
245     ALGraph G;
246     CreateGraph(&G);
247     printf("深度优先遍历:");
248     DFSTraverse(G);
249     printf("\n广度优先遍历:");
250     BFSTraverse(G);
251     printf("\n");
252 }