数据结构之图篇（2）：图的基本操作 深度和广度遍历

代码实现

main.cpp(主函数）

#include <iostream>#include "CMap.h"using namespace std;/**图的的存储：邻接矩阵图的遍历：深度+广度         A      /    \     B      D    / \    /  \   C    F G  - H    \  /     E//深度优先遍历： ABCEFDGH广度优先遍历： ABDCDGHE//横链接纵实际数组 ABCDEFGH邻接矩阵  A B C D E F G HA   1   1B 1   1     1C   1     1D 1           1 1E     1     1F   1     1G       1        1H       1     1**/int main(){    CMap *pMap=new CMap(8);    Node *pNodeA=new Node('A');    Node *pNodeB=new Node('B');    Node *pNodeC=new Node('C');    Node *pNodeD=new Node('D');    Node *pNodeE=new Node('E');    Node *pNodeF=new Node('F');    Node *pNodeG=new Node('G');    Node *pNodeH=new Node('H');    pMap->addNode(pNodeA);    pMap->addNode(pNodeB);    pMap->addNode(pNodeC);    pMap->addNode(pNodeD);    pMap->addNode(pNodeE);    pMap->addNode(pNodeF);    pMap->addNode(pNodeG);    pMap->addNode(pNodeH);//设置无向图的邻接矩阵 （默认已经给出了值）    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(0,1);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(0,3);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(1,2);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(1,5);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(3,6);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(3,7);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(2,4);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(5,4);    pMap->setValueToMatrixForUndiretedGraph(6,7);    pMap->printMatrix();    cout<<endl;    pMap->depthFirstTraverse(0);    pMap->resetNode();    cout<<endl;    pMap->breathFirstTraverse(0);   // cout << "Hello world!" << endl;    return 0;}

Node.h（节点头文件）

#ifndef NODE_H#define NODE_Hclass Node{public:    Node(char data=0);    char m_cData;  //数据值    bool m_bIsVisited;  //有无被访问记录};#endif // NODE_J

Node.cpp（节点源文件）

#include "Node.h"Node::Node(char data){    m_cData=data;    m_bIsVisited=false;}

CMap.h（图头文件）

#ifndef CMAP_H#define CMAP_H#include "Node.h"#include <vector>using namespace std;class CMap{public:    CMap(int capacity); //构造函数    ~CMap(); //析构函数    bool addNode(Node *pNode); //向图中加入顶点(结点）    void resetNode();  //重置顶点    bool setValueToMatrixForDirectedGraph(int row,int col,int val=1);  //为有向图设置邻接矩阵    bool setValueToMatrixForUndiretedGraph(int row,int col,int val=1);  //为无向图设置邻接矩阵    void printMatrix(); //打印邻接矩阵    void depthFirstTraverse(int nodeIndex);//深度优先遍历    void breathFirstTraverse(int nodeIndex); //广度优先便利    /*数据成员*/private:    int m_iCapacity; //图中最多可以容纳的顶点数    int m_iNodeCount;  //已经添加的顶点（结点）个数    Node *m_pNodeArray; //用来存放数组    int *m_pMatrix;  //用来存放矩阵 表示结点的相应关系和权值    void breathFirstTraverseImpl(vector<int> preVec); //从广度优先实现    bool getValueFromMatrix(int row,int col,int &val);  //从矩阵中获取数值};#endif // CMAP_H

CMap.cpp（图源文件）

#include "CMap.h"#include <iostream>#include <cstring>using namespace std;CMap::CMap(int capacity){    m_iCapacity=capacity;    m_iNodeCount=0;    m_pNodeArray=new Node[m_iCapacity];  //数组    m_pMatrix=new int[m_iCapacity*m_iCapacity]; //邻接矩阵    memset(m_pMatrix,0,m_iCapacity*m_iCapacity*sizeof(int));  //对邻接矩阵进行初始化    /*也可以通过循环赋值初始化*/}CMap::~CMap(){    delete []m_pMatrix;    delete []m_pNodeArray;}bool CMap::addNode(Node *pNode){    m_pNodeArray[m_iNodeCount].m_cData=pNode->m_cData; //    m_iNodeCount++;    return true;}void CMap::resetNode(){    for(int i=0; i<m_iNodeCount; i++)    {        m_pNodeArray[i].m_bIsVisited=false;    }}bool CMap::setValueToMatrixForDirectedGraph(int row,int col,int val){    if(row<0&&row>=m_iCapacity)        return false;    if(col<0&&col>=m_iCapacity)        return false;    m_pMatrix[row*m_iCapacity+col]=1;              //以正方向（行开始）    return false;}bool CMap::setValueToMatrixForUndiretedGraph(int row,int col,int val){    if(row<0&&row>=m_iCapacity)        return false;    if(col<0&&col>=m_iCapacity)        return false;    m_pMatrix[row*m_iCapacity+col]=1;              //以正方向（行开始）    m_pMatrix[col*m_iCapacity+row]=1;               //反方向    return false;}void CMap::printMatrix(){    for(int i=0; i<m_iCapacity; i++)    {        for(int k=0; k<m_iCapacity; k++)        {            cout<<m_pMatrix[i*m_iCapacity+k]<<" ";        }        cout<<endl;    }}bool CMap::getValueFromMatrix(int row,int col,int &val)  //获取权值为0不相连  使用引用来传递值{    val=m_pMatrix[row*m_iCapacity+col];    return true;}//深度优先遍历void CMap::depthFirstTraverse(int nodeIndex){    int value=0;    cout<<m_pNodeArray[nodeIndex].m_cData<<" ";    m_pNodeArray[nodeIndex].m_bIsVisited=true;    //表示已访问    //从邻接矩阵中查找与i相连接的节点    for(int i=0; i<m_iCapacity; i++)    {        getValueFromMatrix(nodeIndex,i,value);        //是否存在这条弧        if(value==1)        {            if(m_pNodeArray[i].m_bIsVisited==true)                continue;            else            {                depthFirstTraverse(i); //对当前进行递归 继续深度优先去搜索            }        }        else        {            continue;        }    }}/**         A      /    \     B      D    / \    /  \   C    F G  - H    \  /     E**///广度优先便利void CMap::breathFirstTraverse(int nodeIndex){    cout<<m_pNodeArray[nodeIndex].m_cData<<" ";    m_pNodeArray[nodeIndex].m_bIsVisited=true;    vector<int> curVec;    curVec.push_back(nodeIndex);  //保存数值到一个新的数组中    breathFirstTraverseImpl(curVec);}void CMap::breathFirstTraverseImpl(vector<int> preVec){    int value=0;    vector<int> curVec;    for(int j=0; j<(int)preVec.size(); j++)    {        for(int i=0; i<m_iCapacity; i++) //判断上一层节点（迭代器）的连接情况        {            getValueFromMatrix(preVec[j],i,value);            if(value!=0)            {                if(m_pNodeArray[i].m_bIsVisited==true)  //已经被访问过 则跳过                {                    continue;                }                else                {                    cout<<m_pNodeArray[i].m_cData<<" "; //输出下一层元素的数值                    m_pNodeArray[i].m_bIsVisited=true;                    curVec.push_back(i);  //将下一层数值的索引放入迭代器中以便继续进行查找                }            }        }    }    if(curVec.size()==0)    {        return; //本层无点    }    else    {        breathFirstTraverseImpl(curVec); //有点，继续进行广度优先搜索    }}

使用的编译器: CodeBlocks13.12 with GCC compiler
资料来源: 慕课网 immc.com