本博文是是博主在学习数据结构图的这一章知识时做的一些总结，代码运行环境：visual studio2017 纯C语言 ，当然掌握了方法，你也可以试着用其它的语言来实现同样的功能。
下面的程序主要实现了对有向图，有向网，无向图，无向网，无向图的深度优先遍历，广度优先遍历，有向无环图的拓扑排序功能等。
主要代码实现如下：
1 #pragma once 2 #include<stdio.h> 3 #include"stdlib.h" 4 #define ElemType char 5 #define MAXQSIZE 50 6 #define INFINITY INT_MAX 7 #define MAX_VERTEX_NUM 20 8 typedef enum { DG, DN, UDG, UDN } GraphKind; 9 typedef struct ArcCell { 10 int adj; //顶点关系类型 对于无权图 用0或1表示 11 //char *info; //弧相关信息的指针 12 }ArcCell, AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; 13 typedef struct { 14 char vers[MAX_VERTEX_NUM]; //用一个字符数组存储顶点向量 15 AdjMatrix arcs; //邻接矩阵 16 int vexnum, arcnum; //图的当前顶点数和弧数 17 GraphKind kind; //图的种类标志 18 int in[MAX_VERTEX_NUM]; //存放所有节点的入度 19 }MGraph; 20 //图G中顶点v的第一个邻接点，不存在时返回 -1 21 int FirstAdjVex(MGraph&G, int v) 22 { 23 24 int i; 25 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 26 { 27 if (G.arcs[v][i].adj) 28 { 29 return i; 30 } 31 } 32 return -1; 33 } 34 //图G中顶点v在w之后的下一个邻接点，不存在时返回 -1 35 int NextAdjVex(MGraph G, int v, int w) 36 { 37 38 int i; 39 for (i = w + 1; i < G.vexnum; i++) 40 { 41 if (G.arcs[v][i].adj) 42 { 43 return i; 44 } 45 } 46 return -1; 47 48 } 49 //深度优先遍历图 50 bool visited[MAX_VERTEX_NUM]; 51 void DFS(MGraph G, int v) 52 { 53 visited[v] = true; 54 printf("%c", G.vers[v]); 55 int j; 56 for (j = 1; j <= G.vexnum; j++) { 57 if (visited[j] == 0 && G.arcs[v][j].adj == 1) 58 { 59 DFS(G, j);//v每循环一次值都会变 上一轮的j值赋给了v 60 } 61 } 62 } 63 64 //广度优先遍历 65 int BFSTraverse(MGraph G, int s) 66 { 67 //清空访问标志 68 for (int i = 0; i <MAX_VERTEX_NUM; i++) 69 visited[i] = false; 70 //定义队列，用于保存当前节点的邻接顶点 71 int Q[MAX_VERTEX_NUM]; 72 int front = 0; 73 int rear = 0; 74 int i, j; 75 printf("%c", G.vers[s]); 76 visited[s] = 1; 77 Q[rear++] = s; 78 //遍历队列 79 while (front < rear) 80 { 81 i = Q[front++]; 82 for (j = 1; j <= G.vexnum; j++) 83 { 84 if (visited[j] == false && G.arcs[i][j].adj == 1) 85 { 86 printf("%c", G.vers[j]); 87 visited[j] = true; 88 Q[rear++] = j; 89 } 90 91 } 92 } 93 return 0; 94 } 95 96 //定位顶点 97 int LocateVex(MGraph &G, char v) 98 { 99 int i; 100 for (i = 0; i<G.vexnum; i++) 101 { 102 if (v == G.vers[i]) 103 { 104 return i; 105 } 106 } 107 return -1; 108 109 } 110 111 //创建有向图 112 int CreateDG(MGraph &G) { 113 int i, j, k; 114 char v1, v2; 115 printf("请输入顶点数:"); 116 scanf("%d", &G.vexnum); 117 printf("\n请输入弧数:"); 118 scanf("%d", &G.arcnum); 119 printf("请输入%d个顶点：(每个顶点之间用空格隔开)", G.vexnum); 120 fflush(stdin); 121 getchar(); //吃掉空格 122 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 123 { 124 scanf("%c", &G.vers[i]); 125 getchar(); //吃掉空格 注意数组vers[i]的初始大小为20 126 } 127 //打印输出各个顶点 128 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 129 { 130 printf("%c", G.vers[i]); 131 132 } 133 printf("\n"); 134 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 135 { 136 for (j = 0; j < G.vexnum; j++) 137 { 138 G.arcs[i][j].adj = INFINITY; 139 140 } 141 } 142 //入度初始化 143 for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) 144 { 145 G.in[i] = 0; 146 } 147 for (k = 0; k < G.arcnum; k++) 148 { 149 printf("\nplease input <v1 v2>:"); 150 fflush(stdin); 151 scanf("%c %c", &v1, &v2); //v1 v2 之间用空格隔开 152 fflush(stdin);//清除残余后，后面再读入时不会出错 153 i = LocateVex(G, v1); 154 j = LocateVex(G, v2); 155 G.arcs[i][j].adj = 1; 156 G.in[j]++; 157 getchar(); 158 } 159 return 1; 160 } 161 162 //创建有向网 163 int CreateDN(MGraph &G) { 164 int i, j, k, w; 165 char v1, v2; 166 printf("请输入顶点数："); 167 scanf("%d", &G.vexnum); 168 printf("\n请输入弧的数目:"); 169 scanf("%d", &G.arcnum); 170 printf("请输入%d个顶点：(每个顶点之间用空格隔开)", G.vexnum); 171 fflush(stdin); 172 getchar(); //吃掉空格 173 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 174 { 175 scanf("%c", &G.vers[i]); 176 getchar(); //吃掉空格 注意数组vers[i]的初始大小为20 177 } 178 //打印输出各个顶点 179 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 180 { 181 printf("%c", G.vers[i]); 182 183 } 184 printf("\n"); 185 //初始化邻接矩阵 186 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 187 { 188 for (j = 0; j < G.vexnum; j++) 189 { 190 G.arcs[i][j].adj = INFINITY; 191 192 } 193 } 194 for (k = 0; k < G.arcnum; k++) 195 { 196 printf("\n please input <v1 v2 w>:"); 197 fflush(stdin); 198 scanf("%c %c %d", &v1, &v2, &w); //v1 v2 w之间用空格隔开 199 fflush(stdin);//清除残余后，后面再读入时不会出错 200 i = LocateVex(G, v1); 201 j = LocateVex(G, v2); 202 G.arcs[i][j].adj = w; 203 204 getchar(); //吃掉空格 205 } 206 return 1; 207 } 208 209 //创建无向图 210 int CreateUDG(MGraph &G) 211 { 212 int i, j, k; 213 char v1, v2; 214 printf("请输入顶点数:"); 215 scanf("%d", &G.vexnum); 216 printf("\n请输入边数:"); 217 scanf("%d", &G.arcnum); 218 printf("请输入%d个顶点：(每个顶点之间用空格隔开)", G.vexnum); 219 fflush(stdin); 220 getchar(); //吃掉空格 221 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 222 { 223 scanf("%c", &G.vers[i]); 224 getchar(); //吃掉空格 注意数组vers[i]的初始大小为20 225 } 226 //打印输出各个顶点 227 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 228 { 229 printf("%c", G.vers[i]); 230 231 } 232 printf("\n"); 233 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 234 { 235 for (j = 0; j < G.vexnum; j++) 236 { 237 G.arcs[i][j].adj = INFINITY; 238 } 239 } 240 for (k = 0; k < G.arcnum; k++) 241 { 242 printf("\nplease input <v1 v2>:"); 243 fflush(stdin); 244 scanf("%c %c", &v1, &v2); //v1 v2 之间用空格隔开 245 fflush(stdin);//清除残余后，后面再读入时不会出错 246 i = LocateVex(G, v1); 247 j = LocateVex(G, v2); 248 G.arcs[i][j].adj = 1; 249 G.arcs[j][i].adj = 1; 250 getchar(); 251 } 252 return 1; 253 } 254 255 //创建无向网 256 int CreateUDN(MGraph &G) 257 { 258 int i, j, k, w; 259 char v1, v2; 260 printf("请输入顶点数："); 261 scanf("%d", &G.vexnum); 262 printf("\n请输入边的数目:"); 263 scanf("%d", &G.arcnum); 264 printf("请输入%d个顶点：(每个顶点之间用空格隔开)", G.vexnum); 265 fflush(stdin); 266 getchar(); //吃掉空格 267 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 268 { 269 scanf("%c", &G.vers[i]); 270 getchar(); //吃掉空格 注意数组vers[i]的初始大小为20 271 } 272 //打印输出各个顶点 273 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 274 { 275 printf("%c", G.vers[i]); 276 277 } 278 printf("\n"); 279 //初始化邻接矩阵 280 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 281 { 282 for (j = 0; j < G.vexnum; j++) 283 { 284 G.arcs[i][j].adj = INFINITY; 285 } 286 } 287 for (k = 0; k < G.arcnum; k++) 288 { 289 printf("\n please input <v1 v2 w>:"); 290 fflush(stdin); 291 scanf("%c %c %d", &v1, &v2, &w); //v1 v2 w之间用空格隔开 292 fflush(stdin);//清除残余后，后面再读入时不会出错 293 i = LocateVex(G, v1); 294 j = LocateVex(G, v2); 295 G.arcs[i][j].adj = w; 296 G.arcs[j][i].adj = w; 297 getchar(); //吃掉空格 298 } 299 return 1; 300 } 301 //栈类型 302 typedef int SElemType; 303 #define STACK_INIT_SIZE1 10 //存储空间初始分配量 304 #define STACKINCREMENT1 2 //存储空间分配增量 305 306 //栈的顺序存储结构表示 307 typedef struct SqStack1 308 { 309 SElemType *base; //基地址 310 SElemType *top; //栈顶指针 311 int stacksize1; //当前已经分配的存储空间 312 }SqStack1; 313 314 //构造一个空栈 315 int InitStack1(SqStack1&S) 316 { 317 //为栈底分分配一个指定大小的存储空间 318 S.base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE1 * sizeof(SElemType)); 319 if (!S.base) 320 exit(0); 321 S.top = S.base; //栈底与栈顶指针相同 322 S.stacksize1 = STACK_INIT_SIZE1; 323 return 1; 324 } 325 326 327 //若栈S为空栈（栈底指针和栈顶指针相同）, 则返回1，否则返回0 328 int StackEmpty1(SqStack1&S) 329 { 330 if (S.top == S.base) 331 return 1; 332 else 333 return 0; 334 } 335 336 337 //插入元素e为新的栈顶元素 338 int Push(SqStack1 *S, SElemType e) 339 { 340 if ((*S).top - (*S).base >= (*S).stacksize1) 341 { 342 (*S).base = (SElemType *)realloc((*S).base, ((*S).stacksize1 + STACKINCREMENT1) * sizeof(SElemType)); 343 if (!(*S).base) 344 exit(0); 345 (*S).top = (*S).base + (*S).stacksize1; 346 (*S).stacksize1 += STACKINCREMENT1; 347 } 348 *((*S).top)++ = e; 349 return 1; 350 } 351 352 353 //若栈不为空，则删除S栈顶元素用e返回其值，并返回1，否则返回0 354 int Pop(SqStack1 *S, SElemType *e) 355 { 356 if ((*S).top == (*S).base) 357 { 358 return 0; 359 } 360 *e = *--(*S).top; 361 return 1; 362 } 363 //有向图的拓扑排序 364 void TopologicalSort(MGraph G) 365 { 366 int i, j,k; 367 int count = 0; 368 SqStack1 S; 369 InitStack1(S); 370 for (i = 0; i<G.vexnum; i++) 371 { 372 if (G.in[i] == 0) 373 { 374 Push(&S, i); 375 } 376 } 377 while (!StackEmpty1(S)) 378 { 379 Pop(&S, &k); 380 printf("%c->", G.vers[k]); 381 count++; 382 for (i = 0; i < G.vexnum; i++) 383 { 384 if (G.arcs[k][i].adj == 1) 385 { 386 G.in[i]--; 387 if (G.in[i] == 0) 388 { 389 Push(&S, i); 390 } 391 } 392 } 393 } 394 //如果计算得到的拓扑排序的节点数目小于总的，说明不是连通图 395 if (count < G.vexnum) 396 { 397 printf("此图是有环路的\n"); 398 } 399 else 400 { 401 printf("此图是没有环路的\n"); 402 } 403 404 }