#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "queue.h" //在BFS搜索算法中会用到队列
//定义图的节点结构体
typedef struct _graph_node_ {
int data;//存储本结点的值或序号
struct _graph_node_ *next;//存储下一节点地址
}gnode_t;
//定义图的入口结构体,存储图所有信息
typedef struct _adjlist_graph_ {
gnode_t *relation;//存储图中结点及其边的关系,头节点
int vn;//存储结点的数目
char *visit;//用于存储在搜索算法中需要的标志位
}graph_t;
gnode_t *create_gnode(int value);//创建结点
graph_t *graph_init(int vn);//图的初始化
int graph_destroy(graph_t *graph);//图的销毁
int graph_add_adge(graph_t *graph, int vx, int vy);//在两结点间添加一条边
int graph_show(graph_t *graph);//展示图中结点间的关系
int graph_first_adj(graph_t *graph, int vn);
int graph_next_adj(graph_t *graph, int vx, int vy);
int graph_dfs(graph_t *graph, int start);//深度搜索
int graph_bfs(graph_t *graph, int start);//广度搜索
int main(int argc, char *argv[])
{
graph_t *graph = NULL;//定义图的入口
char adges[][2] = {//图中互连结点,即0结点连接1、3结点,1结点连接2、3结点,2结点连接4结点
{0,1},
{0,3},
{1,3},
{1,2},
{2,4},
};
int i;
graph = graph_init(5);//图初始化,含有5个结点
for (i = 0; i < sizeof(adges) / sizeof(*adges); i++){
graph_add_adge(graph, adges[i][0], adges[i][1]);//将边的信息添加到图中
}
graph_show(graph);
puts("DFS:");
graph_dfs(graph, 0);
puts("\b ");
puts("BFS:");
graph_bfs(graph, 0);
puts("\b ");
graph_destroy(graph);
return 0;
}
//图的初始化
graph_t *graph_init(int vn)
{
graph_t *graph = NULL;//定义图的入口地址
graph = malloc(sizeof(*graph));//申请图的入口结构体所需要的堆内存空间
graph->relation = malloc(sizeof(gnode_t) * vn);//申请vn个结点所需要的堆内存空间
memset(graph->relation, 0, sizeof(gnode_t) * vn);//清空申请到的堆内存空间
graph->visit = malloc(sizeof(char) * vn);//申请标志位所需内存
memset(graph->visit, 0, sizeof(char) *vn);
graph->vn = vn;//图中结点个数目
return graph;//返回图的入口地址
}
//图的销毁,一定要注意销毁顺序,否则会产生内存泄露
int graph_destroy(graph_t *graph)
{
gnode_t *p = NULL;
gnode_t *tmp = NULL;
int i;
for (i = 0; i < graph->vn; i++) {
p = graph->relation[i].next;//从图的第一个结点开始,逐个释放内存
while (NULL != p) {
tmp = p;
p = p->next;
free(tmp);
}
}
free(graph->relation);//
free(graph->visit);
free(graph);//逐个释放,最后释放图的入口结构体内存
return 0;
}
//给图中的结点添加边的关系
int _graph_add_adge1_(graph_t *graph, int vx, int vy)
{
gnode_t *new = NULL;
gnode_t *p = graph->relation + vx;
/* locate */
while (NULL != p->next && p->next->data < vy)
p = p->next;
if (NULL == p->next || p->next->data > vy) {
new = create_gnode(vy);
new->next = p->next;
p->next = new;
}
return 0;
}
int graph_add_adge(graph_t *graph, int vx, int vy)
{
if (vx < 0 || vx >= graph->vn || vy < 0 || vy >= graph->vn)
return -1;
_graph_add_adge1_(graph, vx, vy);
_graph_add_adge1_(graph, vy, vx);
return 0;
}
int graph_show(graph_t *graph)
{
gnode_t *p = NULL;
int i;
for (i = 0; i < graph->vn; i++) {
p = graph->relation[i].next;
printf("V%d: ", i);
while (NULL != p) {
printf(" V%d,", p->data);
p = p->next;
}
puts("\b ");
}
return 0;
}
//创建结点
gnode_t *create_gnode(int value)
{
gnode_t *p = NULL;
p = malloc(sizeof(*p));//申请结点所需的内存
p->data = value;//存储结点的值
p->next = NULL;
return p;//返回结点的地址
}
int graph_first_adj(graph_t *graph, int vn)
{
gnode_t *p = graph->relation[vn].next;
if (NULL == p)
return -1;
return p->data;
}
int graph_next_adj(graph_t *graph, int vx, int vy)
{
gnode_t *p = graph->relation[vx].next;
while (NULL != p && p->data != vy)
p = p->next;
if (NULL == p || NULL == p->next)
return -1;
return p->next->data;
}
//深度搜索
int graph_dfs(graph_t *graph, int start)
{
int vn;
if (graph->visit[start])
return 0;
printf(" V%d,", start);
graph->visit[start] = 1;
vn = graph_first_adj(graph, start);
while (vn != -1) {
graph_dfs(graph, vn);
vn = graph_next_adj(graph, start, vn);
}
return 0;
}
//广度搜索
int graph_bfs(graph_t *graph, int start)
{
sequeue_t *queue = NULL;
int vn;
memset(graph->visit, 0, sizeof(*graph->visit) * graph->vn);
queue = sequeue_init(5);
sequeue_enque(queue, start);
graph->visit[start] = 1;
while (!sequeue_isempty(queue)) {
sequeue_deque(queue, &start);
printf(" V%d,", start);
vn = graph_first_adj(graph, start);
while (vn != -1) {
if (!graph->visit[vn]) {
sequeue_enque(queue, vn);
graph->visit[vn] = 1;
}
vn = graph_next_adj(graph, start, vn);
}
}
sequeue_destroy(queue);
return 0;
}
图的深度搜索和广度搜索
最后编辑于 :
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
- 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
- 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
- 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
推荐阅读更多精彩内容
- 数据结构与算法--图的搜索(深度优先和广度优先) 有时候我们需要系统地检查每一个顶点或者每一条边来获取图的各种性质...
- 两种遍历 图的遍历分为深度优先搜索(Depth First Search)和广度优先搜索 深度优先搜索(DFS) ...
- 成长记录-连载(三十六) ——我的第一篇五千字长文,说了什么,你一定想不到 并不是不想每天写公众号,而是之前思考怎...