实验四图的遍历与应用广度优先遍历.docx
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实验四图的遍历与应用广度优先遍历
实验四图的遍历与应用
一、实验目的
1．掌握图的含义；
2．掌握用邻接矩阵和邻接表的方法描述图的存储结构；
3．理解并掌握深度优先遍历和广度优先遍历的存储结构。
二、实验要求
1．认真阅读和掌握本实验的参考程序。
2．按照对图的操作需要，在创建好图后再通过遍历算法验证创建结果。
3．保存程序的运行结果，并结合程序进行分析。
三、实验内容
以下参考程序是按邻接表的方法创建图，然后用深度优先遍历方法遍历图。
请认真理解程序，然后实现图的广度优先遍历。
广度优先遍历：
具体实验的详细代码：
#defineMaxVerNum100/*最大顶点数为*/
#defineMAXSIZE100
typedefenum{False,True}boolean;
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
typedefintDataType;
booleanvisited[MaxVerNum];
typedefstruct/*定義一個隊列*/
{
DataTypedata[MAXSIZE];
intfront,rear;
}SeqQueue,*PSeqQueue;
PSeqQueueInit_SeqQueue（）/*隊列初始化*/
{
PSeqQueueQ;
Q=（PSeqQueue）malloc（sizeof（SeqQueue））;
if（Q）
{
Q->front=0;
Q->rear=0;
}
returnQ;
}
intIn_SeqQueue（PSeqQueueQ,DataTypex）/*入隊操作*/
{
if（（Q->rear+1）%MAXSIZE==Q->front）
{
printf（"隊滿"）;
return-1;
}
else
{
Q->rear=（Q->rear+1）%MAXSIZE;
Q->data[Q->rear]=x;
return1;
}
}
intEmpty_SeqQueue（PSeqQueueQ）/*判斷隊空*/
{
if（Q&&Q->front==Q->rear）
return
（1）;
else
return（0）;
}
intOut_SeqQueue（PSeqQueueQ,DataType*x）/*出對操作*/
{
if（Empty_SeqQueue（Q））
{
printf（"隊空"）;
return-1;
}
else
{
Q->front=（Q->front+1）%MAXSIZE;
*x=Q->data[Q->front];
return1;
}
}
typedefstructnode/*表结点*/
{
intadjvex;/*邻接点域,一般是放顶点对应的序号或在表头向量中的下标*/
charInfo;/*与边（或弧）相关的信息*/
structnode*next;/*指向下一个邻接点的指针域*/
}EdgeNode;
typedefstructvnode/*顶点结点*/
{
charvertex;/*顶点域*/
EdgeNode*firstedge;/*边表头指针*/
}VertexNode;
typedefstruct
{
VertexNodeadjlist[MaxVerNum];/*邻接表*/
intn,e;/*顶点数和边数*/
}ALGraph;/*ALGraph是以邻接表方式存储的图类型*/
voidVisit（DataTypew）
{
printf（"%d",w）;
}
//建立一个无向图的邻接表存储的算法如下：
voidCreateALGraph（ALGraph*G）/*建立有向图的邻接表存储*/
{
inti,j,k;
/*intN,E;*/
EdgeNode*p;
printf（"请输入顶点数和边数：
"）;
scanf（"%d%d",&G->n,&G->e）;
printf（"n=%d,e=%d\n\n",G->n,G->e）;
getchar（）;
for（i=0;in;i++）/*建立有n个顶点的顶点表*/
{
printf（"请输入第%d个顶点字符信息（共%d个）：
",i+1,G->n）;
scanf（"%c",&（G->adjlist[i].vertex））;/*读入顶点信息*/
getchar（）;
G->adjlist[i].firstedge=NULL;/*顶点的边表头指针设为空*/
}
for（k=0;k<2*G->e;k++）/*建立边表*/
{
printf（"请输入边对应的顶点序号（共%d个）：
",2*G->e）;
scanf（"%d%d",&i,&j）;/*读入边的顶点对应序号*/
p=（EdgeNode*）malloc（sizeof（EdgeNode））;//生成新边表结点p
p->adjvex=j;/*邻接点序号为j*/
p->next=G->adjlist[i].firstedge;/*将结点p插入到顶点Vi的链表头部*/
G->adjlist[i].firstedge=p;
}
printf（"\n图已成功创建!
对应的邻接表如下：
\n"）;
for（i=0;in;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*/
intFirstAdjVertex（ALGraph*g,intv）//找图g中与顶点v相邻的第一个顶点
{
if（g->adjlist[v].firstedge!
=NULL）return（g->adjlist[v].firstedge）->adjvex;
elsereturn0;
}
intNextAdjVertex（ALGraph*g,intvi,intvj）//找图g中与vi相邻的，相对相邻顶点vj的下一个相邻顶点
{
EdgeNode*p;
p=g->adjlist[vi].firstedge;
while（p!
=NULL&&p->adjvex!
=vj）p=p->next;
if（p!
=NULL&&p->next!
=NULL）returnp->next->adjvex;
elsereturn0;
}
voidBFS（ALGraph*G,intv）
{
/*從v出發按廣度優先遍歷圖G；使用輔助隊列Q和訪問標誌數組visited*/
EdgeNode*p;
intu,w;
PSeqQueueQ;/*定義一個隊列*/
Q=Init_SeqQueue（）;/*置空的隊列Q*/
Visit（v）;/*訪問v，注意Visit函數和visited數組的區別*/
visited[v]=True;/*把訪問標誌置True*/
In_SeqQueue（Q,v）;/*v入隊列*/
while（!
Empty_SeqQueue（Q））
{
Out_SeqQueue（Q,&u）;/*出隊列*/
for（p=G->adjlist[u].firstedge;p;p=p->next）
{
w=p->adjvex;
if（!
visited[w]）
{
Visit（w）;
visited[w]=True;
In_SeqQueue（Q,w）;/*u的尚未訪問的鄰接頂點w入隊列Q*/
}
}
}
}/*BFS*/
voidBFStraverse（ALGraphG）
{
intv;
for（v=0;vvisited[v]=False;
for（v=0;vif（!
visited[v]）BFS（&G,v）;
}
voidmain（）
{
intv;
ALGraphG;
CreateALGraph（&G）;
printf（"该无向图的廣度优先搜索序列为:
"）;
BFStraverse（G）;
printf（"\nSuccess!
\n"）;
}
广度优先遍历实验结果截图：
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