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深度優先演算法c

發布時間: 2024-08-29 20:22:06

1. 求一個c語言編程,圖的遍歷,深度優先和廣度優先搜索的程序。要淺顯易懂的~~~~

給你一個作為參考吧

#include <iostream>

#define INFINITY 32767
#define MAX_VEX 20 //最大頂點個數
#define QUEUE_SIZE (MAX_VEX+1) //隊列長度
using namespace std;
bool *visited; //訪問標志數組
//圖的鄰接矩陣存儲結構
typedef struct{
char *vexs; //頂點向量
int arcs[MAX_VEX][MAX_VEX]; //鄰接矩陣
int vexnum,arcnum; //圖的當前頂點數和弧數
}Graph;
//隊列類
class Queue{
public:
void InitQueue(){
base=(int *)malloc(QUEUE_SIZE*sizeof(int));
front=rear=0;
}
void EnQueue(int e){
base[rear]=e;
rear=(rear+1)%QUEUE_SIZE;
}
void DeQueue(int &e){
e=base[front];
front=(front+1)%QUEUE_SIZE;
}
public:
int *base;
int front;
int rear;
};
//圖G中查找元素c的位置
int Locate(Graph G,char c){
for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
if(G.vexs[i]==c) return i;
return -1;
}
//創建無向網
void CreateUDN(Graph &G){
int i,j,w,s1,s2;
char a,b,temp;
printf("輸入頂點數和弧數:");
scanf("%d%d",&G.vexnum,&G.arcnum);
temp=getchar(); //接收回車
G.vexs=(char *)malloc(G.vexnum*sizeof(char)); //分配頂點數目
printf("輸入%d個頂點.\n",G.vexnum);
for(i=0;i<G.vexnum;i++){ //初始化頂點
printf("輸入頂點%d:",i);
scanf("%c",&G.vexs[i]);
temp=getchar(); //接收回車
}
for(i=0;i<G.vexnum;i++) //初始化鄰接矩陣
for(j=0;j<G.vexnum;j++)
G.arcs[i][j]=INFINITY;
printf("輸入%d條弧.\n",G.arcnum);
for(i=0;i<G.arcnum;i++){ //初始化弧
printf("輸入弧%d:",i);
scanf("%c %c %d",&a,&b,&w); //輸入一條邊依附的頂點和權值
temp=getchar(); //接收回車
s1=Locate(G,a);
s2=Locate(G,b);
G.arcs[s1][s2]=G.arcs[s2][s1]=w;
}
}
//圖G中頂點k的第一個鄰接頂點
int FirstVex(Graph G,int k){
if(k>=0 && k<G.vexnum){ //k合理
for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
if(G.arcs[k][i]!=INFINITY) return i;
}
return -1;
}
//圖G中頂點i的第j個鄰接頂點的下一個鄰接頂點
int NextVex(Graph G,int i,int j){
if(i>=0 && i<G.vexnum && j>=0 && j<G.vexnum){ //i,j合理
for(int k=j+1;k<G.vexnum;k++)
if(G.arcs[i][k]!=INFINITY) return k;
}
return -1;
}
//深度優先遍歷
void DFS(Graph G,int k){
int i;
if(k==-1){ //第一次執行DFS時,k為-1
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
if(!visited[i]) DFS(G,i); //對尚未訪問的頂點調用DFS
}
else{
visited[k]=true;
printf("%c ",G.vexs[k]); //訪問第k個頂點
for(i=FirstVex(G,k);i>=0;i=NextVex(G,k,i))
if(!visited[i]) DFS(G,i); //對k的尚未訪問的鄰接頂點i遞歸調用DFS
}
}
//廣度優先遍歷
void BFS(Graph G){
int k;
Queue Q; //輔助隊列Q
Q.InitQueue();
for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
if(!visited[i]){ //i尚未訪問
visited[i]=true;
printf("%c ",G.vexs[i]);
Q.EnQueue(i); //i入列
while(Q.front!=Q.rear){
Q.DeQueue(k); //隊頭元素出列並置為k
for(int w=FirstVex(G,k);w>=0;w=NextVex(G,k,w))
if(!visited[w]){ //w為k的尚未訪問的鄰接頂點
visited[w]=true;
printf("%c ",G.vexs[w]);
Q.EnQueue(w);
}
}
}
}

//主函數
void main(){
int i;
Graph G;
CreateUDN(G);
visited=(bool *)malloc(G.vexnum*sizeof(bool));
printf("\n廣度優先遍歷: ");
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
visited[i]=false;
DFS(G,-1);
printf("\n深度優先遍歷: ");
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
visited[i]=false;
BFS(G);
printf("\n程序結束.\n");
}

2. 圖的深度/廣度優先遍歷C語言程序

這是我們老師給我們上數據結構課的課件

#include "stdio.h"
typedef int datatype; /*假定線性表元素的類型為整型*/
#define maxsize 1024 /*假定線性表的最大長度為1024*/
# define n 100 /* 圖的頂點最大個數 */
typedef char VEXTYPE; /* 頂點的數據類型 */
typedef float ADJTYPE; /* 權值類型 */
typedef struct
{ VEXTYPE vexs[n] ; /* 頂點信息數組 */
ADJTYPE arcs[n][n] ; /* 邊權數組 */
int num ; /* 頂點的實際個數 */
}GRAPH;

/***********************1。置空圖**********************/
void GraphInit(GRAPH *L)
{
L->num=0;
}

/***********************2。求結點數**********************/
int GraphVexs(GRAPH *L)
{
return(L->num);
}

/***********************3。創建圖**********************/
void GraphCreate(GRAPH *L)
{
int i,j;
GraphInit(L);
printf("請輸入頂點數目:");
scanf("%d",&L->num);
printf("請輸入各頂點的信息(單個符號):");
for(i=0;i<L->num;i++)
{
fflush(stdin);
scanf("%c",&L->vexs[i]);
}
printf("請輸入邊權矩陣的信息:");
for(i=0;i<L->num;i++)
{
for(j=0;j<L->num;j++)
{
scanf("%f",&L->arcs[i][j]);
}
}
printf("圖已經創建完畢!");
}

/***********************4。圖的輸出**********************/
void GraphOut(GRAPH L)
{
int i,j;
printf("\n圖的頂點數目為:%d",L.num);
printf("\n圖的各頂點的信息為:\n");
for(i=0;i<L.num;i++)
printf("%c ",L.vexs[i]);
printf("\n圖的邊權矩陣的信息為:\n");
for(i=0;i<L.num;i++)
{
for(j=0;j<L.num;j++)
{
printf("%6.2f ",L.arcs[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("圖已經輸出完畢!");
}

/***********************5。圖的深度周遊**********************/
void DFS(GRAPH g,int qidian,int mark[])
//從第qidian個點出發深度優先周遊圖g中能訪問的各個頂點
{
int v1;
mark[qidian]=1;
printf("%c ",g.vexs[qidian]);
for(v1=0;v1<g.num;v1++)
{
if(g.arcs[qidian][v1]!=0&&mark[v1]==0)
DFS(g,v1,mark);
}
}
/***********************6。圖的深度周遊**********************/
void GraphDFS(GRAPH g)
//深度優先周遊圖g中能訪問的各個頂點
{
int qidian,v,v1,mark[maxsize];
printf("\n深度周遊:");
printf("\n請輸入起點的下標:");
scanf("%d",&qidian);
for(v=0;v<g.num;v++)
{
mark[v]=0;
}
for(v=qidian;v<g.num+qidian;v++)
{
//printf("v=%d ",v);
v1=v%g.num;
if(mark[v1]==0)
DFS(g,v1,mark);
}
}
typedef int DATATYPE; //隊列元素的數據類型
typedef struct
{
DATATYPE data[maxsize]; //隊中元素
int front,rear; //隊頭元素下標、隊尾元素後面位置的下標
} SEQQUEUE;
/*****************************************************************************/
void QueueInit(SEQQUEUE *sq)
//將順序循環隊列sq置空(初始化)
{
sq->front=0;
sq->rear=0;
}
/*****************************************************************************/
int QueueIsEmpty(SEQQUEUE sq)
//如果順序循環隊列sq為空,成功返回1,否則返回0
{
if (sq.rear==sq.front)
return(1);
else
return(0);
}
/*****************************************************************************/
int QueueFront(SEQQUEUE sq,DATATYPE *e)
//將順序循環隊列sq的隊頭元素保存到e所指地址,成功返回1,失敗返回0
{
if (QueueIsEmpty(sq))
{ printf("queue is empty!\n");return 0;}
else
{ *e=sq.data[(sq.front)]; return 1;}
}
/*****************************************************************************/
int QueueIn (SEQQUEUE *sq,DATATYPE x)
//將元素x入隊列sq的隊尾,成功返回1,失敗返回0
{
if (sq->front==(sq->rear+1)%maxsize)
{
printf("queue is full!\n");
return 0;
}
else
{
sq->data[sq->rear]=x;
sq->rear=(sq->rear+1)%maxsize;
return(1);
}
}
/*****************************************************************************/
int QueueOut(SEQQUEUE *sq)
//將隊列sq隊首元素出隊列,成功返回1,失敗返回0
{
if (QueueIsEmpty(*sq))
{
printf("queue is empty!\n");
return 0;
}
else
{
sq->front=(sq->front+1)%maxsize;
return 1;
}
}
/***********************7。圖的廣度周遊**********************/
void BFS(GRAPH g,int v,int mark[])
//從v出發廣度優先周遊圖g中能訪問的各個頂點
{
int v1,v2;
SEQQUEUE q;
QueueInit(&q);
QueueIn(&q,v);
mark[v]=1;
printf("%c ",g.vexs[v]);
while(QueueIsEmpty(q)==0)
{
QueueFront(q,&v1);
QueueOut(&q);
for(v2=0;v2<g.num;v2++)
{
if(g.arcs[v1][v2]!=0&&mark[v2]==0)
{
QueueIn(&q,v2);
mark[v2]=1;
printf("%c ",g.vexs[v2]);
}
}
}
}
/***********************8。圖的廣度周遊**********************/
void GraphBFS(GRAPH g)
//深度優先周遊圖g中能訪問的各個頂點
{
int qidian,v,v1,mark[maxsize];
printf("\n廣度周遊:");
printf("\n請輸入起點的下標:");
scanf("%d",&qidian);
for(v=0;v<g.num;v++)
{
mark[v]=0;
}
for(v=qidian;v<g.num+qidian;v++)
{
v1=v%g.num;
if(mark[v1]==0)
BFS(g,v1,mark);
}
}

/***********************主函數**********************/

void main()
{
GRAPH tu;
GraphCreate(&tu);
GraphOut(tu);
GraphDFS(tu);
GraphBFS(tu);
}

3. 求c語言圖的深度優先遍歷演算法

#define MaxVerNum 100 /* 最大頂點數為*/
typedef enum {False,True} boolean;
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
boolean visited[MaxVerNum];

typedef struct node /* 表結點*/
{
int adjvex;/* 鄰接點域,一般是放頂點對應的序號或在表頭向量中的下標*/
char Info; /*與邊(或弧)相關的信息*/
struct node * next; /* 指向下一個鄰接點的指針域*/
} EdgeNode;
typedef struct vnode /* 頂點結點*/
{
char vertex; /* 頂點域*/
EdgeNode * firstedge; /* 邊表頭指針*/
} VertexNode;
typedef struct
{
VertexNode adjlist[MaxVerNum]; /* 鄰接表*/
int n,e; /* 頂點數和邊數*/
} ALGraph; /* ALGraph是以鄰接表方式存儲的圖類型*/

//建立一個無向圖的鄰接表存儲的演算法如下:
void CreateALGraph(ALGraph *G)/* 建立有向圖的鄰接表存儲*/
{
int i,j,k;
int N,E;
EdgeNode *p;
printf("請輸入頂點數和邊數:");
scanf("%d %d",&G->n,&G->e);
printf("n=%d,e=%d\n\n",G->n,G->e);
getchar();
for(i=0;i<G->n;i++) /* 建立有n個頂點的頂點表*/
{
printf("請輸入第%d個頂點字元信息(共%d個):",i+1,G->n);
scanf("%c",&(G->adjlist[i].vertex)); /* 讀入頂點信息*/
getchar();
G->adjlist[i].firstedge=NULL; /* 頂點的邊表頭指針設為空*/
}
for(k=0;k<2*G->e;k++) /* 建立邊表*/
{
printf("請輸入邊<Vi,Vj>對應的頂點序號(共%d個):",2*G->e);
scanf("%d %d",&i,&j);/* 讀入邊<Vi,Vj>的頂點對應序號*/
p=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); // 生成新邊表結點p
p->adjvex=j; /* 鄰接點序號為j */
p->next=G->adjlist[i].firstedge;/* 將結點p插入到頂點Vi的鏈表頭部*/
G->adjlist[i].firstedge=p;
}
printf("\n圖已成功創建!對應的鄰接表如下:\n");
for(i=0;i<G->n;i++)
{
p=G->adjlist[i].firstedge;
printf("%c->",G->adjlist[i].vertex);
while(p!=NULL)
{
printf("[ %c ]",G->adjlist[p->adjvex].vertex);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
printf("\n");
} /*CreateALGraph*/

int FirstAdjVertex(ALGraph *g,int v)//找圖g中與頂點v相鄰的第一個頂點
{
if(g->adjlist[v].firstedge!=NULL) return (g->adjlist[v].firstedge)->adjvex;
else return 0;
}

int NextAdjVertex(ALGraph *g ,int vi,int vj )//找圖g中與vi相鄰的,相對相鄰頂點vj的下一個相鄰頂點
{
EdgeNode *p;
p=g->adjlist[vi].firstedge;
while( p!=NULL && p->adjvex!=vj) p=p->next;
if(p!=NULL && p->next!=NULL) return p->next->adjvex;
else return 0;
}
void DFS(ALGraph *G,int v) /* 從第v個頂點出發深度優先遍歷圖G */
{
int w;
printf("%c ",G->adjlist[v].vertex);
visited[v]=True; /* 訪問第v個頂點,並把訪問標志置True */
for(w=FirstAdjVertex(G,v);w;w=NextAdjVertex(G,v,w))
if (!visited[w]) DFS(G,w); /* 對v尚未訪問的鄰接頂點w遞歸調用DFS */
}

void DFStraverse(ALGraph *G)
/*深度優先遍歷以鄰接表表示的圖G,而以鄰接矩陣表示時,演算法完全相同*/
{ int i,v;
for(v=0;v<G->n;v++)
visited[v]=False;/*標志向量初始化*/
//for(i=0;i<G->n;i++)
if(!visited[0]) DFS(G,0);
}/*DFS*/

void main()
{
ALGraph G;
CreateALGraph(&G);
printf("該無向圖的深度優先搜索序列為:");
DFStraverse(&G);
printf("\nSuccess!\n");
}

4. 深度優先和廣度優先 的區別 ,用法。

1、主體區別

深度優先搜索是一種在開發爬蟲早期使用較多的方法。它的目的是要達到被搜索結構的葉結點(即那些不包含任何超鏈的HTML文件)。

寬度優先搜索演算法(又稱廣度優先搜索)是最簡便的圖的搜索演算法之一,這一演算法也是很多重要的圖的演算法的原型。

2、演算法區別

深度優先搜索是每次從棧中彈出一個元素,搜索所有在它下一級的元素,把這些元素壓入棧中。並把這個元素記為它下一級元素的前驅,找到所要找的元素時結束程序。

廣度優先搜索是每次從隊列的頭部取出一個元素,查看這個元素所有的下一級元素,把它們放到隊列的末尾。並把這個元素記為它下一級元素的前驅,找到所要找的元素時結束程序。

3、用法

廣度優先屬於一種盲目搜尋法,目的是系統地展開並檢查圖中的所有節點,以找尋結果。換句話說,它並不考慮結果的可能位置,徹底地搜索整張圖,直到找到結果為止。

深度優先即在搜索其餘的超鏈結果之前必須先完整地搜索單獨的一條鏈。深度優先搜索沿著HTML文件上的超鏈走到不能再深入為止,然後返回到某一個HTML文件,再繼續選擇該HTML文件中的其他超鏈。

(4)深度優先演算法c擴展閱讀:

實際應用

BFS在求解最短路徑或者最短步數上有很多的應用,應用最多的是在走迷宮上,單獨寫代碼有點泛化,取來自九度1335闖迷宮一例說明,並給出C++/Java的具體實現。

在一個n*n的矩陣里走,從原點(0,0)開始走到終點(n-1,n-1),只能上下左右4個方向走,只能在給定的矩陣里走,求最短步數。n*n是01矩陣,0代表該格子沒有障礙,為1表示有障礙物。

int mazeArr[maxn][maxn]; //表示的是01矩陣int stepArr = {{-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1}}; //表示上下左右4個方向,int visit[maxn][maxn]; //表示該點是否被訪問過,防止回溯,回溯很耗時。核心代碼。基本上所有的BFS問題都可以使用類似的代碼來解決。

5. 演算法:C語言實現(圖演算法)裡面深度和廣度優先搜索的參數里都是在傳入一條起始邊而不是一個點,為什麼

一般情況下,dfs和bfs都是傳入點,然後從點擴展出去。
兩個結構大概是這樣的
void dfs(int u)
{
if (所有節點都遍歷)
return;
找出所有與u相連的點v且還未被訪問的節點
{
v置訪問標記;
dfs(v);
}
}

void bfs()
{
根節點入隊;
while (隊列為空)
{
u = 隊頭節點出隊;
找出所有與u相連的點v且還未被訪問的節點
{
v置訪問標記;
v入隊;
}
}
}

6. c語言圖的遍歷,鄰接表存儲,深度,廣度優先遍歷

(1) 圖的建立,按採用鄰接表作為存儲結構。
(2) 從指定頂點出發進行深度優先搜索遍歷。
(3) 從指定頂點出發進行廣度優先搜索遍歷。

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"stdlib.h"
#include"math.h"

#define MAX_INT 1000
#define MAX_VERTEX_NUM 20
#define MAX_QUEUE_NUMBER 20

typedef struct ArcNode
{
int adjvex;
double adj;
struct ArcNode *nextarc;
}ArcNode;
typedef struct VexNode
{
char szName[40];
ArcNode *firstarc;
}VexNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
typedef struct
{
AdjList vexs;
int vexnum,arcnum;
}Net;
//定義隊列
typedef struct{
int *elem;
int front, rear;
}Queue;
void InitQueue(Queue &Q)
{
Q.elem = new int[MAX_QUEUE_NUMBER];
Q.front = Q.rear = 0;
}
int EmptyQueue(Queue Q)
{
if(Q.front==Q.rear)
return 0;
else
return 1;
}
void DestroyQueue(Queue &Q){
delete []Q.elem;
Q.front = Q.rear = 0;
}

void EnterQueue(Queue &Q, int e)
{
if((Q.rear + 1)%MAX_QUEUE_NUMBER != Q.front)
Q.elem[Q.rear ] = e;
else
printf("隊列滿!\n");
Q.rear = (Q.rear + 1)%MAX_QUEUE_NUMBER;
}
void LeaveQueue(Queue &Q, int &e)
{
if(Q.rear != Q.front)
e = Q.elem[Q.front];
else
printf("隊列空!\n");
Q.front = (Q.front+1)%MAX_QUEUE_NUMBER;
}
int LocateVex(Net ga,char *name)
{
int i;
for(i=0;i<ga.vexnum;i++)
if(strcmp(name,ga.vexs[i].szName)==0)
return i;
return -1;

}
void crt_net(Net &ga)
{
ArcNode *p;
char name1[40],name2[40];
int i,j,k;
double w;
printf("請輸入頂點數和弧數:");
scanf("%d%d",&ga.vexnum,&ga.arcnum);
printf("請依次輸入頂點名:\n");
for(i=0;i<ga.vexnum;i++)
{
scanf("%s",ga.vexs[i].szName);
ga.vexs[i].firstarc=NULL;
}
for(k=0;k<ga.arcnum;k++)
{
printf("請輸入相鄰的兩個定點和權值:");
scanf("%s%s%lf",name1,name2,&w);
i=LocateVex(ga,name1);
j=LocateVex(ga,name2);
p=new ArcNode;
p->adjvex=j;
p->adj=w;
p->nextarc=ga.vexs[i].firstarc;
ga.vexs[i].firstarc=p;
}
}

void DFS(Net ga,char *name,int *visited)
{
int v,w;
ArcNode *p;
v=LocateVex(ga,name);
visited[v]=1;
printf("%s ",ga.vexs[v].szName);
p=ga.vexs[v].firstarc;
while(p!=NULL)
{
w=p->adjvex;
if(visited[w]==0)
DFS(ga,ga.vexs[w].szName,visited);
p=p->nextarc;
}

}
void DFSTravel(Net ga,char *name)
{
int v,k=0;
int visited[20];
for(v=0;v<ga.vexnum;v++)
visited[v]=0;
for(v=LocateVex(ga,name);k!=2;v=(v+1)%(ga.vexnum-1))
{
if(v+1==LocateVex(ga,name))
k++;
if(visited[v]==0)
DFS(ga,ga.vexs[v].szName,visited);

}
}

void BFSTravel(Net ga,char *name)
{
ArcNode *p;
int v,w,u,k=0;
Queue Q;
int visited[20];
for(v=0;v<ga.vexnum;v++)
visited[v]=0;
InitQueue(Q);
for(v=LocateVex(ga,name);k!=2;v=(v+1)%(ga.vexnum-1))
{
if(v+1==LocateVex(ga,name))
k++;
if(visited[v]==0)
{
visited[v]=1;
printf("%s ",ga.vexs[v].szName);
EnterQueue(Q,v);
while(EmptyQueue(Q)!=0)
{
LeaveQueue(Q,u);
p=ga.vexs[u].firstarc;
while(p!=NULL)
{
w=p->adjvex;
if(visited[w]==0)
{
printf("%s ",ga.vexs[w].szName);
visited[w]=1;
EnterQueue(Q,w);
}
p=p->nextarc;
}
}
}

}
}

void main()
{
char name[40];
Net ga;
crt_net(ga);
printf("請輸入深度優先遍歷開始點的名:");
scanf("%s",name);
printf("深度優先遍歷:");
DFSTravel(ga,name);
printf("\n");
printf("請輸入廣度優先遍歷開始點的名:");
scanf("%s",name);
printf("廣度優先遍歷:");
BFSTravel(ga,name);
printf("\n");

}

7. 數據結構(c語言版) 第七章 圖 圖的深度優先搜索演算法實現 能告訴我嗎。

void DFS(ALGraph *G,int v) //鄰接表存儲的圖和頂點編號,深度遍歷遞歸演算法
{
ArcNode *p; //弧結構指針
visited[v]=1; //記錄當前訪問的節點,表示此節點已訪問過
printf("%d",v); //輸出節點編號
p=G->adjlist[v].firstarc; //弧指針指向與該節點相鄰的另一條弧
while(p!=NULL) //只要該節點還有弧沒有訪問完就循環
{
if(visited[p->adjvex]==0) //若該弧所指向的那個節點沒有訪問過
DFS(G,p->adjvex); //則以該弧指向的下一個節點為頂點深度遍歷
p=p->nextarc; //否則指針轉向另一條弧看是否有被訪問過
}
}

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