图的深度优先遍历-C语言实现

来源：互联网发布：周星驰电视剧知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/02 04:19

我在大二上学期期末时候写的，大概2014年1月4号左右。我写在博客里一是为我以后复习所用，二是希望对需要的人有所帮助。

问题描述：

设计一个程序，输入一个无向图的顶点（编号 1，2，3···n）和边，使用邻接表存储结构存储该图，设定起始顶点后，按深度优先遍历算法遍历该图。输出顶点的访问次序。

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#define MAXLIN 40
/*----邻接表存储结构---*/
//-----------------表节点存储结构----------
typedef struct ArcNode{                                           //结构体
   int adjvex;     //表节点编号信息
   struct ArcNode *next;
}ArcNode;
//-----------------头结点存储结构-----------
typedef struct VNode{
   char vertex[5];      //节点信息
   ArcNode *link;
   int id;         //编号
}VNode;
//边节点
typedef struct Bian{                           //为了方便加的一个结构体
   char one[5];               //存储边的第一个节点
   char two[5];               //存储边的第二个节点
}Bian;
typedef struct{
   VNode adjList[MAXLIN];     //顺序存储头结点头结点的数组
   int vexnum;       //顶点数
   int arcnum;           //边数
   Bian bian[MAXLIN];       //边的数组
   int kind;               //图的存储种类
}ALGraph;
int visit[MAXLIN];
//返回是第几个顶点
int PanDuan(char n[5],ALGraph &G)
{
   for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
   {
       if(strcmp(n,G.adjList[i].vertex)==0)
       return i;
   }
   printf("没有找到相关顶点，图的信息有误!\n");
   return 0;
}
//输入图的相关信息
ALGraph InPut(ALGraph G)
{
   int i;
   char haha[4];
   printf("请输入图的顶点数:");
   scanf("%d",&G.vexnum);
   printf("请输入图的所有顶点信息(如:v1 v2 v3):");
   for(i=0;i<G.vexnum;i++)
   {
       scanf("%s",G.adjList[i].vertex);
       G.adjList[i].link=NULL;
   }
   printf("请输入图的边数:");
   scanf("%d",&G.arcnum);
   printf("请输入图的所有边信息(如:v1,v2 v1,v3):\n");
   for(i=0;i<G.arcnum;i++)
   {
       scanf("%s",G.bian[i].one);
       scanf("%s",G.bian[i].two);
       gets(haha);
   }
   printf("输入完毕\n\n");
   return G;
}
//构成节点
void Jiedian(int n,int n1,ALGraph &G)
{
   ArcNode *p,*q;
   if(G.adjList[n].link==NULL)
   {
       q=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));       //开辟节点空间
       if(!q)                                       //判断开辟节点是否成功
       {
           printf("节点生成错误!返回主函数\n");
           return;
       }
       q->adjvex=n1;           //节点数据赋值
       q->next=NULL;
       G.adjList[n].link=q;
   }
   else
   {
       p=G.adjList[n].link;
       q=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));       //开辟节点空间
       if(!q)           //判断开辟节点是否成功
       {
           printf("节点生成错误!返回主函数\n");
           return;
       }
       q->adjvex=n1;
       q->next=NULL;
       if(p->next==NULL)
       {
           if(p->adjvex<q->adjvex)
           {
               p->next=q;
           }
           else
           {
               G.adjList[n].link=q;
               q->next=p;
               p->next=NULL;
           }
       }
       else
       {
           if(p->adjvex>q->adjvex)
           {
               q->next=p;
               G.adjList[n].link=q;
           }
           else
           {
               while(p->next)
               {
                   if(p->next->adjvex>q->adjvex)
                   {
                       q->next=p->next;
                       p->next=q;
                       break;
                   }
                   p=p->next;
               }
               if(p->next==NULL)
                   p->next=q;
           }
       }
   }

}
//构成图的邻接表存储结构
void CreateMGraph(ALGraph &G)
{
   int i,one1,two1;
   for(i=0;i<G.arcnum;i++)
   {
       one1=PanDuan(G.bian[i].one,G);           //调用函数
       two1=PanDuan(G.bian[i].two,G);           //调用函数
       Jiedian(one1,two1,G);               //调用函数
       Jiedian(two1,one1,G);               //调用函数
   }
   printf("图的邻接表构成完毕!\n\n");
}
//输出图的邻接表存储信息
void OutPutMGraph(ALGraph &G)
{
   ArcNode *p;
   for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
   {
       p=G.adjList[i].link;
       printf("%d|%s|",i,G.adjList[i].vertex);
       while(p)
       {
           printf("-->|%d|",p->adjvex);
           p=p->next;
       }
       if(p==NULL)
           printf("-->NULL\n");
   }
   printf("图的邻接表输出完毕!\n\n");
}
//输出图的深度优先遍历顺序
void DFS(int i,ALGraph &G)           //图的深度优先遍历的递归运算
{
   printf("%s ",G.adjList[i].vertex);
   visit[i]=1;
   ArcNode *p;
   p=G.adjList[i].link;
   while(p!=NULL)
   {
       if(G.adjList[i].link&&!visit[p->adjvex])
       {
           DFS(p->adjvex,G);
       }
       p=p->next;
   }
}
void DFStraversal(ALGraph &G)
{
   char haha[5];
   printf("请输入开始遍历的第一个结点向量: ");
   scanf("%s",haha);                           //输入第一个开始遍历的节点
   printf("深度优先遍历的结果为:");
   for(int i=0;i<G.vexnum;i++)                   //这个for循环是寻找第一个开始遍历的节点
   {
       if(strcmp(G.adjList[i].vertex,haha)==0)           //判断字符串是否相等
       {
           DFS(i,G);           //从用户输入的第一个节点开始遍历
           break;
       }
   }
   for(i=0;i<G.vexnum;i++)           //把没有输出来的节点输出来
   {
       if(visit[i]==0)           //判断当前节点是否已经输出来了
       {
           DFS(i,G);      //没输出来的节点调用 DFS递归函数
       }
   }
   printf("\n遍历完毕\n\n");
}
//退出
void TuiChu()
{
   printf("~谢谢使用~\n");
}
//主函数
int main()
{
   int choice;
   ALGraph G;
   while(true)                               //无限使用本程序
   {
       printf("********欢迎使用图的深度优先遍历程序********\n");   //用户界面
       printf("*****输入图的相关信息          请输入 1*****\n");
       printf("*****构成图的邻接表存储结构    请输入 2*****\n");
       printf("*****输出图的邻接表存储信息    请输入 3*****\n");
       printf("*****输出图的深度优先遍历顺序请输入 4*****\n");
       printf("*****退出                      请输入 0*****\n");
       printf("请输入您的选择:");
       scanf("%d",&choice);
       if(choice>4||choice<0)               //异常判断   不要这个也行
       {
           printf("请输入0~4之间的数字!请重新输入!\n\n");
           continue;
       }
       switch(choice)           //选择哪一个操作
       {
       case 1:       G=InPut(G);
           break;
       case 2:       CreateMGraph(G);
           break;
       case 3:       OutPutMGraph(G);
           break;
       case 4:       DFStraversal(G);
           break;
       case 0:       TuiChu();
           exit(0);
       }
   }
   return 0;

}