要实现该算法首先要知道邻接表的概念。
邻接表是一种常用的图的存储结构,它的结构特点是:
顶点由一个一维数组存储;
邻接点用链表存储
相比于单纯用数组实现的邻接矩阵,邻接表可以避免空间浪费
其图解如下:
firstedge指向边表第一个结点。
边表的adjvex的值代表与V0顶点有边的顶点下标,例:
A的firstedge指向边表的1而后指向2,3,意思是A与B,C,D各有一条共同的边。
算法的时间复杂度:对于n个顶点e条边的图,找邻接点所需的时间取决于顶点和边的数量,故为O(n+e)
邻接表结构代码实现如下:
/*邻接表结构*/
typedef char VertexType; //顶点类型
typedef int EdgeType; //权值类型
/*边表结点*/
typedef struct EdgeNode
{
int adjvex; //邻接点域,保存邻接点下标
EdgeType weight; //存储权值,非网图则不需要
struct EdgeNode *next; //链域,指向下一个邻接点
}EdgeNode;
typedef struct VertexNode
{
VertexType data; //顶点域
EdegeNode *firstedge; //边表头指针
}VertexNode,AdList[MAX];
typedef struct
{
AdjList adjList;
int numVertexes,numEdges; //顶点数量和边数量
}GraphAdjList,*GraphAdj;
创建邻接表:
/*邻接表创建*/
void create(GraphAdj G)
{
int i,j,k;
EdgeNode *e;
printf("输入顶点数,边数:");
scanf("%d%d",&G->numVertexes,&G->numEdges);
for(i=0;i<G->numVertexes;i++) //建立顶点表
{
scanf("%c",&G->adjList[i].data);
G->adjList[i].firstedge=NULL; //注意将边表置空
}
for(k=0;k<G->numEdges;k++) //建立边表
{
printf("输入边(Vi,Vj)上的顶点序号:");
scanf("%d%d",&i,&j);
/*使用头插法加入边表结点*/
e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); //生成边表结点
e->adjvex=j;
e->next=G->adjList[i].firstedge;
G->adjList[i].firstedge=e;
e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); //生成边表结点
e->adjvex=i;
e->next=G->adjList[j].firstedge;
G->adjList[j].firstedge=e;
}
}
邻接表的深度优先遍历
邻接表的深度优先遍历同邻接矩阵的深度优先遍历大同小异,都需要创建一个标志数组,数组存放bool类型成员TRUE,FALSE。 其中TRUE表示已经访问过。
不同点:在递归函数中需要声明一个EdgeNode *类型的变量p来进行边表的遍历,也就是在边表的链表中遍历邻接点。
实现代码如下:
/*邻接表的深度优先递归*/
void DFS(GraphAdj G,int i)
{
EdgeNode *p;
visited[i]=TRUE; //访问过了该顶点,标记为TRUE
printf("%c",G->adjList[i].data);
p=G->adjList[i].firstedge; //让p指向边表第一个结点
while(p) //在边表内遍历
{
if(!visited[p->adjvex]) //对未访问的邻接顶点递归调用
DFS(G,p->adjvex);
p=p->next;
}
}
//邻接表的深度遍历操作
void DFSTraverse(GraphAdj G)
{
int i;
for(i=0;i<G->numVertexes;i++)
visited[i]=FALSE; //初始设置为未访问
for(i=0;i<G->numVertexes;i++)
if(!visited[i])
DFS(G,i); //对未访问的顶点调用DFS,若是连通图只会执行一次
}
完整代码:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 10
#define INIFINITY 65535
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef int Boole; //布尔类型 存储TRUE FALSE
Boole visited[MAX]; //访问标志数组
//邻接表结点定义
typedef char VertexType; //顶点数据类型
typedef int EdgeType; //边上的权值类型
typedef struct EdgeNode //边表结点 存储边表信息
{
int adjvex; //邻接点域,存储该顶点对应的下标
EdgeType weight; //权值
struct EdgeNode *next; //链域,指向下一个邻接点
}EdgeNode;
typedef struct VertexNode //顶点表结点
{
VertexType data; //顶点域,存储顶点信息
EdgeNode *firstedge; //边表头指针,指向此顶点的第一个邻接点
}VertexNode,AdjList[MAX];
typedef struct
{
AdjList adjList;
int numVertexes,numEdges; //图中当前顶点数和边数
}GraphAdjList,*GraphAdj;
/*邻接表创建*/
void create(GraphAdj G)
{
int i,j,k;
EdgeNode *e;
printf("输入顶点数和边数:");
scanf("%d%d",&G->numVertexes,&G->numEdges);
for(i=0;i<G->numVertexes;i++) //建立顶点表
{
scanf("%c",&G->adjList[i].data); //输入顶点的符号
G->adjList[i].firstedge=NULL; //将边表置空
}
for(k=0;k<G->numEdges;k++) //建立边表
{
printf("输入边(Vi,Vj)上的顶点序号:");
scanf("%d%d",&i,&j);
/*使用头插法加入边表结点*/
e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); //生成结点
e->adjvex=j;
e->next=G->adjList[i].firstedge;
G->adjList[i].firstedge=e;
e=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); //生成结点
e->adjvex=i;
e->next=G->adjList[j].firstedge;
G->adjList[j].firstedge=e;
}
}
/*邻接表的深度优先递归*/
void DFS(GraphAdj G,int i)
{
EdgeNode *p;
visited[i]=TRUE; //访问过了该顶点,标记为TRUE
printf("%c",G->adjList[i].data);
p=G->adjList[i].firstedge; //让p指向边表第一个结点
while(p) //在边表内遍历
{
if(!visited[p->adjvex]) //对未访问的邻接顶点递归调用
DFS(G,p->adjvex);
p=p->next;
}
}
//邻接表的深度遍历操作
void DFSTraverse(GraphAdj G)
{
int i;
for(i=0;i<G->numVertexes;i++)
visited[i]=FALSE; //初始设置为未访问
for(i=0;i<G->numVertexes;i++)
if(!visited[i]) //对未访问的顶点调用DFS,若是连通图只会执行一次
DFS(G,i);
}
int main()
{
GraphAdjList G;
create(&G);
printf("\n");
DFSTraverse(&G);
printf("\n图遍历完毕");
return 0;
}
错误警示:
一开始我在main函数中写的是
int main()
{
GraphAdj G;
create(G);
printf("\n");
DFSTraverse(G);
printf("\n图遍历完毕");
return 0;
}
可是运行时会出现问题,后来我才知道,GraphAdj G需要初始化,指针变量在分配了内存空间,即先要有指向之后才可以引用其值
但若是在cpp中可以把create函数的形参改成:
GraphAdj &G
&的意思是传进来节点指针的引用,括号内等价于 GraphAdj* &G,目的是让传递进来的指针发生改变
使用引用后,main函数就可以写成上述的形式了。