数据结构算法C语言实现（二十七）--- 7.2图的遍历

　　一.简述

　　栈与队列，DFS与BFS。仅以连接表为例实现。

　　二.头文件

　　BFS要用到的头文件

 //3_4_part1.h
 /**
 author:zhaoyu
 email:zhaoyu1995.com@gmail.com
 date:2016-6-9
     2016-6-25修改版，针对第七章
 note:realize my textbook <<数据结构（C语言版）>>
 */
 //Page 64
 #include <cstdio>
 #include "head.h"
 #define QElemType int
 //----循环队列：队列的顺序存储结构----
 #define MAXQSIZE 10 //最大队列长度
 typedef struct{
     QElemType *base;
     int front;
     int rear;
 }SqQueue;
 //----循环队列的基本操作说明及实现----
 Status InitQueue(SqQueue &Q)
 {
     //构造一个空队列 Q
     Q.base = (QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType));
     if (!Q.base)
     {
         exit(OVERFLOW);
     }
     Q.front = Q.rear = ;
     return OK;
 }
 int QueueLength(SqQueue Q)
 {
     //返回 Q 的元素个数，即队列的长度
     return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;
 }
 Status EnQueue(SqQueue &Q, QElemType e)
 {
     //插入元素 e 为 Q 的新的队尾元素
     if ((Q.rear+)%MAXQSIZE == Q.front)
     {
         return ERROR;//队列满
     }
     Q.base[Q.rear] = e;
     Q.rear = (Q.rear+)%MAXQSIZE;
     return OK;
 }
 Status DeQueue(SqQueue &Q, QElemType &e)
 {
     //若队列不空，则删除 Q 的队列头元素，用 e 返回其值，
     //并返回 OK，否则返回 ERROR
     if (Q.front == Q.rear)
     {
         return ERROR;
     }
     e = Q.base[Q.front];
     Q.front = (Q.front+)%MAXQSIZE;
     return OK;
 }
 Status QueueEmpty(SqQueue Q)
 {
     if (Q.front == Q.rear)
     {
         return TRUE;
     }
     else
     {
         return FALSE;
     }
 }
 void PrintQueue(SqQueue Q)
 {
     int cnt = Q.front;
     if (Q.front == Q.rear)
     {
         printf("void\n");
         return;
     }
     while ((cnt+)%MAXQSIZE != Q.rear)
     {
         //printf("%d\t%d\n",Q.base[cnt++], cnt);输出好奇怪
         printf("%d\t", Q.base[cnt]);
         cnt++;
     }
     printf("%d\n", Q.base[cnt]);
 }

3_4_part2.h

　　存储结构用到的头文件

 //filename：7_2_part2.h
 //date:2016-6-20
 //author:zhaoyu
 //note:
 //----图的邻接表存储表示----
 #include "head.h"
 #include <cstdio>
 #include <cstdlib>
 #include <cstring>
 #define MAX_VERTEX_NUM 20
 #define VertexType int
 #define InfoType char
 #define Graph ALGraph
 typedef struct ArcNode{
     int adjvex;//该弧所指向的顶点位置
     struct ArcNode *nextarc;//指向下一条弧的指针
     InfoType *info;//该弧相关信息的指针
 }ArcNode;
 typedef struct VNode{
     VertexType data;//顶点信息
     ArcNode *firstarc;//指向第一条依附该顶点的弧的指针
 }VNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
 typedef struct {
     AdjList vertices;
     int vexnum, arcnum;
     int kind;
 }ALGraph;

 void AddNode(ALGraph &G, int v, int w)
 {
     G.vertices[v].data = v;
     if (NULL == G.vertices[v].firstarc)
     {
         G.vertices[v].firstarc = (ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
         G.vertices[v].firstarc->nextarc = NULL;
         G.vertices[v].firstarc->adjvex = w;
         G.vertices[v].firstarc->info = NULL;
         return;
     }
     ArcNode *temp = G.vertices[v].firstarc;
     while (temp->nextarc)
     {
         temp = temp->nextarc;
     }
     ArcNode *move = (ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
     move->nextarc = NULL;
     move->adjvex = w;
     move->info = NULL;
     temp->nextarc = move;
 }
 void CreateALGraph(ALGraph &G)
 {
     for (int i = ; i < MAX_VERTEX_NUM; i++)
     {
         G.vertices[i].firstarc = NULL;
     }
     printf("input vexnum and arcnum(1~MAX):\n");
     scanf("%d%d", &G.vexnum, &G.arcnum);
     int v, w;
     for (int i = ; i < G.arcnum; i++)
     {
         scanf("%d%d", &v, &w);
         AddNode(G, v, w);
         AddNode(G, w, v);
     }
 }
 Status Visit(int v)
 {
     printf("%d->", v);
 }
 int FirstAdjVex(ALGraph G, int v)
 {
     if (NULL != G.vertices[v].firstarc)
     {
         return G.vertices[v].firstarc->adjvex;
     }
     else
     {
         return -;
     }
 }
 int NextAdjVex(Graph G, int v, int w)
 {
     if (NULL != G.vertices[v].firstarc)
     {
         ArcNode *temp = G.vertices[v].firstarc;
         while (temp != NULL)
         {
             if (temp->adjvex == w)
             {
                 if (NULL != temp->nextarc)
                 {
                     return temp->nextarc->adjvex;
                 }
                 else
                 {
                     return -;
                 }
             }
             temp = temp->nextarc;
         }
         return -;
     }
     else
     {
         return -;
     }
 }    

7_2_part2.h

　　其他

 //filename：7_3.h
 //date:2016-6-25
 //author:
 //note:仅以邻接表为例
 #include "7_2_part2.h"
 #include "3_4_part2.h"
 #define Boolean int
 #define MAX MAX_VERTEX_NUM
 Boolean visited[MAX];//访问标志数组
 Status (* VisitFunc)(int v);//函数变量
 /**
 algorithm 7.5
 */
 void DFS(Graph G, int v)
 {
     visited[v] = TRUE;
     VisitFunc(v);//访问第 v 个结点
     for (int w = FirstAdjVex(G, v); w >= ; w = NextAdjVex(G, v, w))
     {
         if (!visited[w])
         {
             DFS(G, w);//对 v 的尚未访问的邻接顶点，递归调用 DFS
         }
     }
 }
 /**
 algorithm 7.4
 */
 void DFSTraverse(Graph G, Status (* Visit)(int v))
 {//对图 G 做深度游优先遍历
     VisitFunc = Visit;//使用全局变量VisitFunc,使DFS不必设函数指针参数
     for (int v = ; v < G.vexnum; ++v)
     {
         visited[v] = FALSE;
     }
     for (int v = ; v < G.vexnum; ++v)
     {
         if (!visited[v])
         {
             DFS(G, v);
         }
     }
     printf("\b\b  \n");
 }

 void BFSTraverse(Graph G, Status (* Visit)(int v))
 {//按广度优先非递归遍历图 G，使用辅助队列 Q 和访问标志数组 visited
     for (int v = ; v < G.vexnum; ++v)
     {
         visited[v] = FALSE;
     }
     SqQueue Q;
     InitQueue(Q);//置空的辅助队列 Q
     for (int v = ; v < G.vexnum; ++v)
     {
         if (!visited[v])//v 尚未访问
         {
             visited[v] = TRUE;
             Visit(v);
             EnQueue(Q, v);// v 入队列
             while (!QueueEmpty(Q))
             {
                 int u = -;
                 DeQueue(Q, u);//队头元素出队并置为 u
                 for (int w = FirstAdjVex(G, u); w >= ; w = NextAdjVex(G, u, w))
                 {//w 为 u 尚未访问的邻居节点
                     if (!visited[w])
                     {
                         visited[w] = TRUE;
                         Visit(w);
                         EnQueue(Q, w);
                     }
                 }
             }
         }
     }
     printf("\b\b  \n");
 }

7_3.h

　　三.CPP文件

 #include "7_3.h"
 int main(int argc, char const *argv[])
 {
     ALGraph G;
     CreateALGraph(G);
     printf("DFS Traverse\t");
     DFSTraverse(G, Visit);
     printf("BFS Traverse\t");
     BFSTraverse(G, Visit);
     return ;
 }

7_3.cpp

　　四.测试

　　以书本上的图为例