C语言利用图的邻接矩阵的存储方式实现有向图和无向图的深度优先搜索(DFS)
Description
图采用邻接矩阵存储,图中顶点数为n(0<n<20),顶点信息为整数,依次为0,1,..,n-1。
编写函数,输入图的类型,0:无向图,1:有向图;输入图的顶点数、边数、边的偶对,建立邻接矩阵;
编写函数,实现图的深度优先搜索,输出深度优先搜索序列。
调用上述函数,从0号顶点出发,输出图的深度优先搜索序列,以空格分隔。
Input
第1行:图的类型 ( 0:无向图,1:有向图)
第2行:图的顶点数,边数
第3行开始,每行一个边的偶对,如vi,vj
Output
以空格分隔的深度优先遍历序列
Sample Input
1
6,8
0,1
0,2
0,3
2,1
2,4
3,4
5,3
5,4
Sample Output
0 1 2 4 3 5
HINT
首先定义一个结构体,邻接矩阵还是很直观的一个二维数组构成的矩阵
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define Max_Vetex_Num 100
typedef struct {
int vexs[Max_Vetex_Num];
int arcs[Max_Vetex_Num][Max_Vetex_Num];
int vexnum,arcnum;
}Mgraph;
vexs保存的是这个图的顶点信息,可以使char的字符,这里是int类型。
定义完成结构体之后,进行这个邻接矩阵的创建:
相较于之前的邻接表的创建方式,邻接矩阵就显得单纯的多。
二维数组而已,若是有向图,将关联的<i,j>这两个顶点对应的第i行,第j个元素置1即可;若是无向图,则麻烦一点,第i行,第j个元素置1,第j行,第i个元素也置1。
下面就是邻接矩阵的创建的代码,分别是定位(检测存在?),创建邻接矩阵,以及随手写的一个输出函数。
/*找到指定数字在矩阵中的位置*/
int LocateVex(Mgraph *G,int u){
int i;
for(i=0;i<G->vexnum;i++)
{
if(G->vexs[i]==u)
return i;
else
return -1;
}
}
void CreateMGraph(Mgraph *G){
int type;
int i,j,k,w;
int v1,v2;
scanf("%d",&type);
if(type==0)
{
scanf("%d,%d",&(G->vexnum),&(G->arcnum));
//自动构造顶点信息为index
for(i=0;i<G->vexnum;i++)
{
G->vexs[i]=i;
}
//初始化邻接矩阵,全部为0
for(i=0;i<G->vexnum;i++){
for(j=0;j<G->vexnum;j++){
G->arcs[i][j]=0;
}
}
//输入每行一个边的偶对,如v1,v2
for(k=0;k<G->arcnum;k++)
{
scanf("%d,%d",&v1,&v2);
i = LocateVex(G,v1);
j = LocateVex(G,v2);
G->arcs[v1][v2]=1;
G->arcs[v2][v1]=1;
}
}else{
scanf("%d,%d",&(G->vexnum),&(G->arcnum));
//自动构造顶点信息为index
for(i=0;i<G->vexnum;i++)
{
G->vexs[i]=i;
}
//初始化邻接矩阵,全部为0
for(i=0;i<G->vexnum;i++){
for(j=0;j<G->vexnum;j++){
G->arcs[i][j]=0;
}
}
//输入每行一个边的偶对,如v1,v2
for(k=0;k<G->arcnum;k++)
{
scanf("%d,%d",&v1,&v2);
G->arcs[v1][v2]=1;
}
}
//PrintVex(G);
}
void PrintVex(Mgraph *G)
{
int i,j;
for(i=0;i<G->vexnum;i++){
for(j=0;j<G->vexnum;j++)
{
printf("%d ",G->arcs[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
#type这个int型变量是用来标识有向图和无向图的;
最后贴一个main函数的代码,调用以下以上的函数即可;
int main()
{
Mgraph G;
CreateMGraph(&G);
DFSTraverse(&G);
//printf("Hello world!\n");
return 0;
}
全部代码如下
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define Max_Vetex_Num 100
typedef struct {
int vexs[Max_Vetex_Num];
int arcs[Max_Vetex_Num][Max_Vetex_Num];
int vexnum,arcnum;
}Mgraph;
void DFSTraverse(Mgraph *G)
{
int v;
int i;
int visited[G->vexnum];
for(i =0;i<G->vexnum;i++)
{
visited[i]=0;
}
for(i =0;i<G->vexnum;i++)
{
if(visited[i]==0)
DFS(G,i,visited);
}
}
void DFS(Mgraph *G,int v,int visited[]){
int w;
int zf = 0;
visited[v]=1;
printf("%d ",v);
int i;
for(i=0;i<G->vexnum;i++)
{
if(visited[i]==0&&G->arcs[v][i]==1)
DFS(G,i,visited);
}
}
/*找到指定数字在矩阵中的位置*/
int LocateVex(Mgraph *G,int u){
int i;
for(i=0;i<G->vexnum;i++)
{
if(G->vexs[i]==u)
return i;
else
return -1;
}
}
void CreateMGraph(Mgraph *G){
int type;
int i,j,k,w;
int v1,v2;
scanf("%d",&type);
if(type==0)
{
scanf("%d,%d",&(G->vexnum),&(G->arcnum));
//自动构造顶点信息为index
for(i=0;i<G->vexnum;i++)
{
G->vexs[i]=i;
}
//初始化邻接矩阵,全部为0
for(i=0;i<G->vexnum;i++){
for(j=0;j<G->vexnum;j++){
G->arcs[i][j]=0;
}
}
//输入每行一个边的偶对,如v1,v2
for(k=0;k<G->arcnum;k++)
{
scanf("%d,%d",&v1,&v2);
i = LocateVex(G,v1);
j = LocateVex(G,v2);
G->arcs[v1][v2]=1;
G->arcs[v2][v1]=1;
}
}else{
scanf("%d,%d",&(G->vexnum),&(G->arcnum));
//自动构造顶点信息为index
for(i=0;i<G->vexnum;i++)
{
G->vexs[i]=i;
}
//初始化邻接矩阵,全部为0
for(i=0;i<G->vexnum;i++){
for(j=0;j<G->vexnum;j++){
G->arcs[i][j]=0;
}
}
//输入每行一个边的偶对,如v1,v2
for(k=0;k<G->arcnum;k++)
{
scanf("%d,%d",&v1,&v2);
G->arcs[v1][v2]=1;
}
}
//PrintVex(G);
}
void PrintVex(Mgraph *G)
{
int i,j;
for(i=0;i<G->vexnum;i++){
for(j=0;j<G->vexnum;j++)
{
printf("%d ",G->arcs[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main()
{
Mgraph G;
CreateMGraph(&G);
DFSTraverse(&G);
//printf("Hello world!\n");
return 0;
}