图的深度优先遍历算法

1. 实验目的

（1） 掌握图的逻辑结构；

（2） 掌握图的邻接矩阵存储结构；

（3） 验证图的邻接矩阵存储及其深度优先遍历操作的实现。

2. 实验内容

（1） 建立无向图的邻接矩阵存储；

（2） 对建立的无向图，进行深度优先遍历；

3. 实验提示

      定义邻接矩阵存储的无向图结构体MGraph，在其基础上实现题目要求的图建立、深度优先遍历等基本操作。

4. 程序代码

#include <iostream>
using namespace std;
#define MAX_VERTEX 20  
typedef char DataType;
typedef struct
{
	int vertexNum;
	DataType vertexArr[MAX_VERTEX];       //顶点元素数组	 
	int edgeArr[MAX_VERTEX][MAX_VERTEX]; //边矩阵二维数组 
	
}ArrayGraph;

int visited[MAX_VERTEX] = {0};
void ArrayGraph_init(ArrayGraph *pGraph);
void ArrayGraph_create(ArrayGraph *pGraph);
void ArrayGraph_show(ArrayGraph *pGraph);
void DFTraverse(ArrayGraph *pGraph, int i);

int main()
{
	ArrayGraph g;
	ArrayGraph_init(&g);       //初始化图 
	ArrayGraph_create(&g);     //创建图 
	ArrayGraph_show(&g);       //打印图 
	printf("深度优先遍历序列是：");
	DFTraverse(&g, 0);
	system("pause");
	return 0;

}
//初始化为一个无圈图 ，也就是边矩阵中，主对角线元素都是0 
void ArrayGraph_init(ArrayGraph *pGraph)
{
	for (int i = 0; i < MAX_VERTEX; i++)
		pGraph->edgeArr[i][i] = 0;
}
//输入一个图 
void ArrayGraph_create(ArrayGraph *pGraph)
{
	printf("请输入图的顶点个数（不超过20）：");
	cin>>pGraph->vertexNum;
	for (int i = 0; i < pGraph->vertexNum; ++i)    //填充顶点数组，也就是输入顶点元素 
	{
		printf("输入第%d个顶点值\n", i + 1);
		scanf_s(" %c", &(pGraph->vertexArr[i]));
	}
	for (int j = 0; j <pGraph->vertexNum; ++j)   //填充边关系 
	{
		for (int i = j + 1; i < pGraph->vertexNum; ++i)
		{
			printf("若元素%c和%c有边，则输入1，否则输入0\t", pGraph->vertexArr[j], pGraph->vertexArr[i]);
			scanf_s("%d", &(pGraph->edgeArr[j][i]));
			pGraph->edgeArr[i][j] = pGraph->edgeArr[j][i];     //对称 
		}
	}
}
void ArrayGraph_show(ArrayGraph *pGraph)
{
	printf("\n\n顶点元素如下\n");
	for (int i = 0; i < pGraph->vertexNum; ++i)
	{
		printf("%-5c", pGraph->vertexArr[i]);
	}
	printf("\n\n");
	puts("边矩阵如下\n\n");
	printf("%-2c", ' ');
	for (int i = 0; i<pGraph->vertexNum; ++i)
		printf("%-5c", pGraph->vertexArr[i]);
	putchar('\n');
	for (int j = 0; j <pGraph->vertexNum; ++j)
	{
		printf("%-2c", pGraph->vertexArr[j]);
		for (int i = 0; i < pGraph->vertexNum; ++i)
		{
			printf("%-5d", pGraph->edgeArr[i][j]);
		}
		putchar('\n');
	}
	printf("\n\n");
}
void DFTraverse(ArrayGraph *pGraph, int i) 
{
	printf("%-5c", pGraph->vertexArr[i]);
	visited[i] = 1;
	for (int j = 0; j < pGraph->vertexNum; j++) {
		if (pGraph->edgeArr[i][j] == 1 && visited[j] == 0)
			DFTraverse(pGraph, j);
	}
}

5. 运行结果

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6. 实验心得

        图的创建和深度优先遍历比较好掌握，倒是花了不少时间思考图的打印问题。最终成果还是非常令我满意的。通过一次次修改和尝试，我对图的遍历、创建和打印有了更深的体会。