图的遍历(DFS和BFS)
来源:互联网 发布:2017淘宝直通车选词 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 02:42
根据搜索方法的不同,图的遍历方法有两种:深度优先遍历(DFS)和广度优先遍历(BFS)
深度优先遍历(Depth-First Traversal)
假设给定图G的初态是所有顶点均未曾访问过。在G中任选一顶点v为初始出发点(源点),则深度优先遍历可定义如下:首先访问出发点v,并将其标记为已访问过;然后依次从v出发搜索v的每个邻接点w。若w未曾访问过,则以w为新的出发点继续进行深度优先遍历,直至图中所有和源点v有路径相通的顶点(亦称为从源点可达的顶点)均已被访问为止。若此时图中仍有未访问的顶点,则另选一个尚未访问的顶点作为新的源点重复上述过程,直至图中所有顶点均已被访问为止。(递归定义)
图的深度优先遍历类似于树的前序遍历。采用的搜索方法的特点是尽可能先对纵深方向进行搜索。这种搜索方法称为深度优先搜索(Depth-First Search)。相应地,用此方法遍历图就很自然地称之为图的深度优先遍历。(百度百科)
以邻接表为存储结构的DFS如下:
int visited[MAXV];//全局数组void DFS(ALGraph *G,int v) {ArcNode *p;visited[v]=1; //置已访问标记printf("%3d",v); //输出被访问顶点的编号p=G->adjlist[v].firstarc; //p指向顶点v的第一条弧的弧头结点while (p!=NULL) {if (visited[p->adjvex]==0)//若p->adjvex顶点未访问,递归访问它DFS(G,p->adjvex); p=p->nextarc; //p指向顶点v的下一条弧的弧头结点}}
void DFS1(ALGraph *G,int v) //非递归深度优先算法{ArcNode *p;ArcNode *St[MAXV];int top=-1,w,i; for (i=0;i<G->n;i++) visited[i]=0;//顶点访问标志均置成0printf("%3d",v); //访问顶点vvisited[v]=1;top++; //将顶点v的第一个相邻顶点进栈St[top]=G->adjlist[v].firstarc;while (top>-1) //栈不空循环{p=St[top]; top--; //出栈一个顶点作为当前顶点while (p!=NULL) //查找当前顶点的第一个未访问的顶点{w=p->adjvex;if (visited[w]==0){printf("%3d",w); //访问wvisited[w]=1;top++; //将顶点w的第一个顶点进栈St[top]=G->adjlist[w].firstarc;break; //退出循环}p=p->nextarc; //找下一个相邻顶点}}printf("\n");}广度优先遍历(breadth-first traverse)
广度优先遍历是连通图的一种遍历策略。因为它的思想是从一个顶点V0开始,辐射状地优先遍历其周围较广的区域,故得名。
1、从图中某个顶点V0出发,并访问此顶点;
2、从V0出发,访问V0的各个未曾访问的邻接点W1,W2,…,Wk;然后,依次从W1,W2,…,Wk出发访问各自未被访问的邻接点;
3、重复步骤2,直到全部顶点都被访问为止。
以邻接表为存储结构进行BFS时,需要使用一个队列,类似于层次遍历二叉树。
void BFS(ALGraph *G,int v) {ArcNode *p;int queue[MAXV],front=0,rear=0;//定义循环队列并初始化int visited[MAXV]; //定义存放结点的访问标志的数组int w,i;for (i=0;i<G->n;i++) visited[i]=0;//访问标志数组初始化printf("%3d",v); //输出被访问顶点的编号visited[v]=1; //置已访问标记rear=(rear+1)%MAXV;queue[rear]=v; //v进队while (front!=rear) //若队列不空时循环{front=(front+1)%MAXV;w=queue[front]; //出队并赋给wp=G->adjlist[w].firstarc; //找与顶点w邻接的第一个顶点while (p!=NULL) {if (visited[p->adjvex]==0) //若当前邻接顶点未被访问{printf("%3d",p->adjvex); //访问相邻顶点visited[p->adjvex]=1;//置该顶点已被访问的标志rear=(rear+1)%MAXV;//该顶点进队queue[rear]=p->adjvex; } p=p->nextarc; //找下一个邻接顶点}}printf("\n");}
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