深度优先遍历:类似与树的前序遍历。从图中的某个顶点v出发,访问此顶点,然后从v的未被访问到的邻接点进行遍历,直到图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到(注:优先访问外层节点,访问到无新顶点时,会进行回退,访问未被访问过的分支顶点)。
广度优先遍历:类似于树的层序遍历。从图中的某个顶点w出发,让顶点w入队,然后顶点w再出队,并让所有和顶点w相连的顶点入队,然后再出队一个顶点t,并让所有和t相连但未被访问过的顶点入队……由此循环,指定图中所有元素都出队。

邻接表深度优先遍历图

邻接表广度优先遍历图
实现代码如下:
// 邻接表的深度和广度优先遍历
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define OK 1 // 执行成功
#define ERROR 0 // 执行失败
#define TRUE 1 // 返回值为真
#define FALSE 0 // 返回值为假
#define MAXSIZE 9 // 队列存储空间初始分配量
#define MAXVEX 100 // 最大顶点数
typedef int Status; // 执行状态(OK、ERROR)
typedef int Boolean; // 布尔值(TRUE、FALSE)
typedef char VertexType; // 顶点类型
typedef int EdgeType; // 边上的权值类型
/**************** 用到的邻接矩阵结构 ****************/
// 邻接矩阵结构
typedef struct {
VertexType vexs[MAXVEX]; // 顶点表
EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX]; // 边表
int numNodes, numEdges; // 图中当前的顶点数,边数
}MGraph;
/**************** 用到的邻接表结构 ****************/
// 边表节点
typedef struct EdgeNode {
int adjvex; // 邻接点域,存储该顶点对应的下标
EdgeType info; // 用来存储权值(非网图可没有)
struct EdgeNode *next; // 指向下一个邻接点
} EdgeNode;
// 顶点表节点
typedef struct VertexNode {
int in; // 顶点入度
VertexType data; // 顶点域,存储顶点信息
EdgeNode *firstEdge; // 边表头指针
} VertexNode, AdjList[MAXVEX];
// 邻接表结构
typedef struct {
AdjList adjList;// 顶点表数组
int numNodes, numEdges; // 图中当前顶点数,边数
} graphAdjList, *GraphAdjList;
/************** 用到的队列结构与函数 **************/
// 循环队列顺序存储结构
typedef struct {
int data[MAXSIZE]; // 用于存值的数组
int front; // 头指针
int rear; // 尾指针,若队列不空,指向队尾元素的下一个位置
} Queue;
/**
* 初始化一个空队列
* @param Q 队列
* @return 执行状态
*/
Status InitQueue(Queue *Q) {
Q->front = Q->rear= 0; // 队头和队尾指针都指向0
return OK;
}
/**
* 判断队列是否为空
* @param Q 队列
* @return 队列是否为空
*/
Boolean QueueEmpty(Queue Q) {
if (Q.front == Q.rear) { // 队头等于队尾指针,队列为空
return TRUE;
} else {
return FALSE;
}
}
/**
* 将元素e插入队列Q的队尾
* @param Q 队列
* @param e 插入的元素
* @return 执行状态
*/
Status EnQueue(Queue *Q, int e) {
// 队列已满,插入失败
if ((Q->rear + 1) % MAXSIZE == Q->front) {
return ERROR;
}
// 将元素e插入队尾
Q->data[Q->rear] = e;
// 设置队尾指针指向下一个位置,若到最后则转向头部
Q->rear = (Q->rear + 1) % MAXSIZE;
return OK;
}
/**
* 队头元素出队,用e返回其值
* @param Q 队列
* @param e 队头元素的值
* @return 执行状态
*/
Status DeQueue(Queue *Q, int *e) {
// 对头指针等于对尾指针,此时队列为空,出队失败
if (Q->front == Q->rear) {
return ERROR;
}
// 将队头元素的值赋给元素e
*e = Q->data[Q->front];
// 设置队头指针指向下一个位置,若到最后则转向头部
Q->front = (Q->front + 1) % MAXSIZE;
return OK;
}
/*************************************************/
/**
* 生成邻接矩阵
* @param G 邻接矩阵
*/
void CreateMGraph(MGraph *G) {
int i, j; // 用于遍历元素
G->numEdges = 15; // 设置有15条边
G->numNodes = 9; // 设置有9个顶点
// 读入顶点信息,建立顶点表
G->vexs[0] = 'A';
G->vexs[1] = 'B';
G->vexs[2] = 'C';
G->vexs[3] = 'D';
G->vexs[4] = 'E';
G->vexs[5] = 'F';
G->vexs[6] = 'G';
G->vexs[7] = 'H';
G->vexs[8] = 'I';
// 初始化图的边
for (i = 0; i < G->numNodes; i++) {
for (j = 0; j < G->numNodes; j++) {
G->arc[i][j] = 0; // 设置所有边的值都为0
}
}
// 设置特定边(如果arc[i][j] = 1,代表顶点i到顶点j有边相连)
G->arc[0][1] = 1;
G->arc[0][5] = 1;
G->arc[1][2] = 1;
G->arc[1][8] = 1;
G->arc[1][6] = 1;
G->arc[2][3] = 1;
G->arc[2][8] = 1;
G->arc[3][4] = 1;
G->arc[3][7] = 1;
G->arc[3][6] = 1;
G->arc[3][8] = 1;
G->arc[4][5] = 1;
G->arc[4][7] = 1;
G->arc[5][6] = 1;
G->arc[6][7] = 1;
// 设置对称边
for (i = 0; i < G->numNodes; i++) {
for (j = i; j < G->numNodes; j++) {
G->arc[j][i] = G->arc[i][j];
}
}
}
/**
* 利用邻接矩阵G生成邻接链表GL
* @param G 邻接矩阵
* @param GL 邻接链表
*/
void CreateALGraph(MGraph G, GraphAdjList *GL) {
int i, j; // 用于遍历元素
EdgeNode *e; // 边表的节点
*GL = (GraphAdjList)malloc(sizeof(graphAdjList)); // 为邻接表分配存储空间
(*GL)->numNodes = G.numNodes; // 设置邻接表的顶点数
(*GL)->numEdges = G.numEdges; // 设置连接表的边数
// 设置邻接表中顶点表信息
for (i = 0; i < G.numNodes; i++) {
(*GL)->adjList[i].in = 0; // 设置顶点入度
(*GL)->adjList[i].data = G.vexs[i]; // 设置顶点的值
(*GL)->adjList[i].firstEdge = NULL; // 将边表置为空表
}
// 设置邻接表中边表信息
for (i = 0; i <G.numNodes; i++) {
for (j = 0;j < G.numNodes; j++) {
if (G.arc[i][j] == 1) {
e = (EdgeNode *) malloc(sizeof(EdgeNode)); // 为边表的节点分配存储空间
e->adjvex = j; // 设置邻接序号为j
e->next = (*GL)->adjList[i].firstEdge; // 将e的指针指向当前顶点上指向的节点
(*GL)->adjList[i].firstEdge = e; // 将当前顶点的指针指向e
}
}
}
}
// 访问标志的数组
Boolean visited[MAXVEX];
/**
* 邻接表的深度优先递归算法
* @param GL 邻接表
* @param i 顶点下标
*/
void DFS(GraphAdjList GL, int i) {
EdgeNode *p; // 边表节点
visited[i] = TRUE; // 设置当前下标节点已被访问
printf("%c ", GL->adjList[i].data); // 打印顶点值
p = GL->adjList[i].firstEdge; // p指向当前顶点的边表第一个节点
while (p) { // 当边表未遍历完
if (!visited[p->adjvex]) { // 当前边表节点的邻接点未被访问
DFS(GL, p->adjvex); // 对改邻接点递归调用
}
p = p->next; // 移动到边表的下一个节点
}
}
/**
* 深度遍历邻接表
* @param GL 邻接表
*/
void DFSTraverse(GraphAdjList GL) {
int i; // 用于遍历元素
// 设置所有顶点都未被访问过
for (i = 0; i < GL->numNodes; i++) {
visited[i] = FALSE;
}
// 对所有顶点进行遍历
for (i = 0; i < GL->numNodes; i++) {
if (!visited[i]) { // 如果顶点i未被访问过
DFS(GL, i); // 访问顶点i
}
}
}
/**
* 广度优先遍历邻接表
* @param GL 邻接表
*/
void BFSTraverse(GraphAdjList GL) {
int i; // 用于遍历元素
EdgeNode *p; // 边表节点
Queue Q; // 队列
// 设置所有顶点都未被访问过
for (i = 0; i < GL->numNodes; i++) {
visited[i] = FALSE;
}
InitQueue(&Q); // 初始化队列
// 遍历所有顶点
for (i = 0; i < GL->numNodes; i++) {
if (!visited[i]) { // 该顶点未被访问过,进行处理
visited[i] = TRUE; // 设置该顶点i已被访问
printf("%c ", GL->adjList[i].data); // 打印顶点数据
EnQueue(&Q, i); // 将顶点i入队
// 当队列非空时,进行循环
while (!QueueEmpty(Q)) {
DeQueue(&Q, &i); // 将队头元素出队,赋值给i
p = GL->adjList[i].firstEdge; // p指向当前顶点的边表第一个节点
while (p) { // 当边表未遍历完
if (!visited[p->adjvex]) { // 此顶点未被访问过
visited[p->adjvex] = TRUE; // 设置该顶点已被访问
printf("%c ", GL->adjList[p->adjvex].data); // 打印顶点数据
EnQueue(&Q, p->adjvex); // 将此顶点入队
}
p = p->next; // p指向下一个邻接点
}
}
}
}
}
int main() {
MGraph G; // 邻接矩阵
GraphAdjList GL; // 邻接表
CreateMGraph(&G); // 创建邻接矩阵
CreateALGraph(G, &GL); // 利用邻接矩阵创建邻接表
printf("深度遍历:");
DFSTraverse(GL); // 深度遍历邻接表
printf("\n广度遍历:");
BFSTraverse(GL); // 深度遍历邻接表
return 0;
}

运行结果