数据结构——图的遍历(BFS广度优先)

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//无向图
//邻接矩阵
//有权值
//广度优先遍历
//使用了队列

准备工作：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#define MAX_VERTEX_NUM 20
#define MAX 20
#define INF -1
const int error=-1;
#define ok 1

typedef struct ArcCell
{
	int adj;
}ArcCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];

typedef struct 
{
	char vexs[MAX][MAX];
	AdjMatrix arcs;
	int vexnum,arcnum;
}MGraph;

typedef struct QNode
{
	int data;
	struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;

typedef struct
{
	QueuePtr front;
	QueuePtr rear;
}LinkQueue;

//函数原型
void CreateUDN(MGraph &G);
int LocatVex(MGraph G,char v[MAX]);
void show(MGraph G);
int firstAdjVex(MGraph G,int &v);
int NextAdjVex(MGraph G,int &v,int &w);
void BFS(MGraph G);
void InitQueue(LinkQueue &Q);
void EnQueue(LinkQueue &Q,int x);
void DeQueue(LinkQueue &Q,int &w);

//全局变量:
int visited[MAX];

主函数:

int main()
{
	MGraph G;
	CreateUDN(G);
	show(G);
    BFS(G);
	return 0;
}

BFS代码：

void BFS(MGraph G)
{
	int i,w,v;
	LinkQueue Q;
	InitQueue(Q);
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		visited[i]=error;
	}
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		if(visited[i]==error)
		{
			printf("%s -> ",G.vexs[i]);
			visited[i]=ok;
			EnQueue(Q,i);
			while(Q.rear!=Q.front)
			{
				DeQueue(Q,v);
				for(w=firstAdjVex(G,v);w>=0;w=NextAdjVex(G,v,w))
				{
					if(visited[w]==error)
					{
						visited[w]=ok;
						printf(" %s -> ",G.vexs[w]);
						EnQueue(Q,w);
					}
				}
			}
		}
	}

}

求邻接点的代码:

int firstAdjVex(MGraph G,int &v)
{
	int i;
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		if(G.arcs[v][i].adj!=error)
		{
			return i;
		}
	}
	return error;
}

int NextAdjVex(MGraph G,int &v,int &w)
{
	int i;
	for(i=w+1;i<G.vexnum;i++)
	{
		if(G.arcs[v][i].adj!=error)
		{
			return i;
		}
	}
	return error;
}

使用到关于队列的代码：

void EnQueue(LinkQueue &Q,int x)
{
	QNode *p;
	p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(!p) exit(0);
	p->data=x;
	p->next=NULL;
	Q.rear->next=p;
	Q.rear=p;
	return ;
}

void InitQueue(LinkQueue &Q)
{
	Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(Q.front==NULL) exit(0);
	Q.front->next=NULL;
	Q.rear->next=NULL;
}

void EnQueue(LinkQueue &Q,int x)
{
	QNode *p;
	p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
	if(!p) exit(0);
	p->data=x;
	p->next=NULL;
	Q.rear->next=p;
	Q.rear=p;
	return ;
}

创建邻接矩阵的代码：

void CreateUDN(MGraph &G)
{
	int i,j,v,w;
	char v1[MAX],v2[MAX];
	printf("请输入顶点的个数: ");
	scanf("%d",&G.vexnum);
	printf("请输入边的个数: ");
	scanf("%d",&G.arcnum);
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		printf("请输入第%d个顶点的名称:",i+1);
		scanf("%s",G.vexs[i]);
	}
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		for(j=0;j<G.vexnum;j++)
		{
			G.arcs[i][j].adj=INF;
		}
	}
	for(v=0;v<G.arcnum;v++)
	{
		printf("请输入第一个顶点:");
		scanf("%s",&v1);
		printf("请输入第二个顶点:");
		scanf("%s",&v2);
		i=LocatVex(G,v1);
		j=LocatVex(G,v2);
		printf("请输入两顶点之间的权值:");
		scanf("%d",&w);
		G.arcs[i][j].adj=w;
		G.arcs[j][i]=G.arcs[i][j];
	}
}

int LocatVex(MGraph G,char v[MAX])
{
	int i;
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		if(strcmp(G.vexs[i],v)==0)
		{
			return i;
		}
	}
	return error;
}

//打印邻接矩阵
void show(MGraph G)
{
	int i,j;
	for(i=0;i<G.vexnum;i++)
	{
		for(j=0;j<G.vexnum;j++)
		{
			if(G.arcs[i][j].adj!=error) printf(" %d",G.arcs[i][j].adj);
			else printf("  ");
		}
		printf("\n");
	}
}