遍历操作是图算法的基本操作,对于图的遍历,主要有两种,一种是深度遍历,一种是广度遍历。虽然这种操作很基本,但是稍微加一些其他的元素进去就能形成很有用的算法,比如加一些限制就可以变成深度或者广度搜索。
图遍历算法的特点是需要用一个visit数组保存各个节点是否已经被访问过的信息,对于深度遍历,一般都是递归操作,对于广度遍历,一般是用先入先出队列实现。下面是相应的代码,其他需要的头文件在之前的几篇随笔中有提到,整个工程的源文件我托管在了github上:
头文件:
/* author: areslipan@163.com filename : graph_traversal.h date : 2013.10.1 */ #ifndef GRAPH_TRAVERSAL_ #define GRAPH_TRAVERSAL_ #include "graph.h" #include using namespace std; //邻接矩阵的深度遍历 void dfs_matrix(vector > & g, int start, int numNodes); void _dfs_matrix(vector > & g, vector & visit, int start, int numNodes); //邻接表的深度遍历 void dfs_adjlist(GraphAdjList * g, int start); void _dfs_adjlist(GraphAdjList * g, vector &visit, int start); //邻接矩阵的广度遍历 void bfs_matrix(vector > &g, int start, int numNodes); void _bfs_matrix(vector > &g, vector & visit, int start ,int numNodes); //邻接表的广度遍历 void bfs_adjlist(GraphAdjList *g, int start); void _bfs_adjlist(GraphAdjList *g, vector & visit, int start); #endif |
实现文件:
/* author: areslipan@163.com filename : graph_traversal.cpp date: 2013.10.1 */ #include "graph_traversal.h" using namespace std; void dfs_matrix(vector > & g, int start, int numNodes) { vector visit(numNodes,false); cout<<"邻接矩阵方式存储的图的dfs:"; _dfs_matrix(g, visit, start ,numNodes); cout< > & g, vector & visit, int start, int numNodes) { cout< <<" "; visit[start] = true; for(int i=0;i =MYINF)continue; _dfs_matrix(g,visit,i,numNodes); } } void dfs_adjlist(GraphAdjList * g, int start) { vector visit(g->numNodes, false); cout<<"邻接表方式存储的图的dfs:"; _dfs_adjlist(g,visit,start); cout< &visit, int start) { cout< <<" "; visit[start] = true; EdgeNode * cur = g->adjList[start].firstedge; while(cur != NULL) { if(!visit[cur->adjvex])_dfs_adjlist(g, visit, cur->adjvex); cur = cur->next; } } void bfs_matrix(vector > &g, int start, int numNodes) { cout<<"以邻接矩阵方式存储的图的bfs遍历: "; vector visit(numNodes, false); _bfs_matrix(g, visit, start ,numNodes); cout< > &g, vector & visit, int start ,int numNodes) { queue myQueue; myQueue.push(start); while(!myQueue.empty()) { int cur = myQueue.front(); myQueue.pop(); if(visit[cur])continue; cout< <<" "; visit[cur] = true; for(int i=0;i = MYINF)continue; myQueue.push(i); } } } void bfs_adjlist(GraphAdjList *g, int start) { cout<<"以邻接表方式存储的图的bfs遍历: "; vector visit(g->numNodes, false); _bfs_adjlist(g,visit,start); cout< & visit, int start) { queue myQueue; myQueue.push(start); while(!myQueue.empty()) { int cur = myQueue.front(); myQueue.pop(); if(visit[cur])continue; cout< <<" "; visit[cur] = true; EdgeNode * en = g->adjList[cur].firstedge; while(en!=NULL) { if(!visit[en->adjvex])myQueue.push(en->adjvex); en = en->next; } } } |
测试文件:
/* author: areslipan@163.com filename: testTraversal.cpp date: 2013.10.1 示例输入: 0 1 4 1000 1000 1000 1 0 2 7 5 1000 4 2 0 1000 1 1000 1000 7 1000 0 3 2 1000 5 1 3 0 6 1000 1000 1000 2 6 0 6 18 0 1 2 3 4 5 0 1 1 1 0 1 0 2 4 2 0 4 1 2 2 2 1 2 1 4 5 4 1 5 1 3 7 3 1 7 2 4 1 4 2 1 3 4 3 4 3 3 3 5 2 5 3 2 4 5 6 5 4 6 */ #include "graph.h" using namespace std; int main() { vector > gm; create_an_graph_from_stdin(gm,6); GraphAdjList ga; create_adjlist_graph(&ga); show_graph(gm,6); show_adjlist_graph(&ga); dfs_matrix(gm, 2, 6); bfs_matrix(gm, 2, 6); dfs_adjlist(&ga,2); bfs_adjlist(&ga,2); destroy_adjlist_graph(&ga); } |
测试输出: