深度优先搜索遍历类似于树的先根遍历,是树的先根遍历的推广。假设初始状态是图中所有的顶点未曾访问过,则深度优先搜索可从从中某个顶点出发,访问该顶点,然后依次从v的未被访问的邻接点出发深度优先遍历图,直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到;若此时图中尚有顶点未被访问过,则另选图中一个未曾访问的顶点作为起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问过为止。当以邻接表作图的存储结构时,深度优先搜索遍历图的时间复杂度为o(n + e)。
#include<iostream>
#include<vector>
#include<fstream>
#include<time.h>
using namespace std;
void readGraph();//读取文件,存储图
void DFSTraverse();//图的深度优先搜索
void DFS(int v);//从某个顶点出发的深度优先搜索
int nodeNum;//图中顶点数
int edgeNum;//图中边数
vector<vector<int>> mGraph;//图的存储结构
bool *visited;//是否访问的当前节点的数组
//从文件中读取数据,存储在图中
void readGraph()
{
fstream fin("E:\\myData\\cit-Patents.txt");
fin>>nodeNum>>edgeNum;
mGraph.resize(nodeNum);
visited = new bool[nodeNum];
for(int i = 0; i < nodeNum; ++i)
{
visited[i] = false;
}
int num1, num2, node;
for(int i = 0; i < nodeNum; ++i)
{
fin>>num1>>num2;
mGraph[i].reserve(num2);
for(int j = 0; j < num2; ++j)
{
fin>>node;
mGraph[i].push_back(node);
}
}
fin.close();
}
void DFSTraverse()
{
for(int i = 0; i < nodeNum; ++i)
{
if(!visited[i])
{
DFS(i);
}
}
}
void DFS(int v)
{
//cout<<v<<endl;
visited[v] = true;
int count = mGraph[v].size();
for(int i = 0; i < count; ++i)
{
if(!visited[mGraph[v][i]])
{
DFS(mGraph[v][i]);
}
}
}
int main(void)
{
clock_t start,end;
start = clock();
readGraph();
cout<<"图中节点数:"<<nodeNum<<endl;
cout<<"图中边数:"<<edgeNum<<endl;
end = clock();
cout<<"读取文件初始化图的时间:"<<float(end - start)/CLOCKS_PER_SEC*1000<<endl;
start = clock();
DFSTraverse();
end = clock();
cout<<"深度优先搜索时间:"<<float(end - start)/CLOCKS_PER_SEC*1000<<endl;
system("pause");
return 0;
}
运行结果:(单位ms)
数据集为(web-uk)
图中节点数:22753644
图中边数:38184039
读取文件初始化图的时间:108524
深度优先搜索时间:464
数据集为(cit-Patents)
图中节点数:3774768
图中边数:16518947
读取文件初始化图的时间:30011
深度优先搜索时间:222
数据集为(citeseerx)
图中节点数:1457057
图中边数:3002252
读取文件初始化图的时间:6655
深度优先搜索时间:40
结果分析:图中顶点数与边数之和越大,深度优先搜索时间越大。