图的邻接表表示及其BFS遍历

有下面这张图：

假设该图为有向图，边的指向均为小序号指向大序号。那么对该图的BFS遍历如下(假设从序号0的节点开始遍历)：

遍历结果应为：

    a b f c g i d e h

BFS遍历类似于树的层序遍历，需要用到队列。下面是程序代码：

1.队列定义和相关操作

文件1 queue.h

//1.queue.h#ifndef QUEUE_H#define QUEUE_H#include<stdio.h>#define MAX 100typedef int MyType;    //可以修改为用户需要的数据类型typedef struct {    MyType node[MAX];    int  s;    int  e;}queue;MyType pop(queue* a);void push(queue* a,MyType b);void initQueue(queue* a);int isEmpty(queue* a);#endif

文件2 queue.c

//2.queue.c#include "queue.h"MyType pop(queue* a){    MyType tmp ;    tmp = a->node[a->s];    a->s++;    return tmp;}void push(queue* a,MyType b){    if(a->e==MAX)        fprintf(stderr,"ERROR:the queue is full,can not push again!\n");    else    {        a->node[a->e]=b;        a->e++;    }}void initQueue(queue* a){    a->s = 0;    a->e = 0;}int isEmpty(queue* a){    if(a->e == a->s)        return 1;    return 0;}

2.图的邻接表表示及其遍历操作

文件3 graph.h

//graph.h#ifndef GRAPH_H#define GRAPH_H#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include "queue.h"#define MAXVEX 100#define true 1typedef char VertexType;typedef int EdgeType;typedef struct EdgeNode  /*边表结点*/{    int adjvex; //存储顶点下标    EdgeType weight;    struct EdgeNode* next;}EdgeNode;typedef struct VertexNode   /*顶点表节点*/{    VertexType data;    EdgeNode* firstedge;}VertexNode,AdjList[MAXVEX];typedef struct{    AdjList adjList;    int numVertexes,numEdges;}GraphAdjList;void CreatGraph(GraphAdjList *g);void DFS(GraphAdjList *g,int i);void DFSTravel(GraphAdjList *g);void BFSTravel(GraphAdjList *g);#endif

文件4 graph.c

#include "graph.h"int visited[MAXVEX]={0};void CreatGraph(GraphAdjList *g){    int i,j,k;    EdgeNode *e;    scanf("%d%d",&g->numVertexes,&g->numEdges);    char c;    //gettchar();    for(i=0;i<g->numVertexes;i++)    {        while((c=getchar())=='\n'||c==' '); //排除空格和'\n'        g->adjList[i].data = c;        //  scanf("%c",&g->adjList[i].data);        g->adjList[i].firstedge = NULL;    }    for(k=0;k<g->numEdges;k++)    {        scanf("%d%d",&i,&j);        e=(EdgeNode*)malloc(sizeof(EdgeNode));        e->adjvex = j;        e->next = g->adjList[i].firstedge;        g->adjList[i].firstedge= e;                /*e=(EdgeNode*)malloc(sizeof(EdgeNode));如果图为无向图，则需要加上这段代码                e->adjvex = i;                e->next = g->adjList[j].firstedge;                g->adjList[j].firstedge= e;*/    }}void DFS(GraphAdjList *g,int i){    EdgeNode *p;    visited[i]=1;    printf("%c ",g->adjList[i].data);    p = g->adjList[i].firstedge;    while(p)    {        if(visited[p->adjvex]==0)            DFS(g,p->adjvex);        p=p->next;    }}void DFSTravel(GraphAdjList *g){    int i;    for(i=0;i<g->numVertexes;i++)    {        if(!visited[i])            DFS(g,i);   //主要是为了处理非连通图，如果为连通图,那么DFS函数执行一次即可遍历全部节点    }}void BFSTravel(GraphAdjList *g){    int i;    int tmp;    EdgeNode *p;    queue q;    for(i=0;i<g->numVertexes;i++)        visited[i]= 0;    initQueue(&q);    for(i=0;i<g->numVertexes;i++)    {        if(!visited[i])        {            visited[i]=1;            printf("%c ",g->adjList[i].data);            push(&q,i);            while(!isEmpty(&q))            {                tmp  = pop(&q);                p = g->adjList[tmp].firstedge;                while(p)                {                    if(!visited[p->adjvex])                    {                        visited[p->adjvex]=1;                        printf("%c ",g->adjList[p->adjvex].data);                        push(&q,p->adjvex);                    }                                       p = p->next;                }            }        }    }}

3.main.c文件

main.c文件非常简单
文件5 main.c

#include<stdio.h>#include"graph.h"int main(){    GraphAdjList g;    CreatGraph(&g);    BFSTravel(&g);    return 0;}

4.makefile文件

为了方便编译，写一个简单的makefile文件
文件6 makefile

OBJ = main.o queue.o graph.oTARGET = main.out${TARGET}:${OBJ}    gcc -o ${TARGET} ${OBJ}main.o:main.c       gcc -c main.c   queue.o:queue.c    gcc -c queue.c  graph.o:graph.c     gcc -c graph.c  clean:    rm -rf ${TARGET} ${OBJ}

5.执行结果

整个目录文件如下：

执行make，生成可执行文件，然后运行程序：

可见程序运行结果和分析得到的结果是一致的。

代码下载：https://github.com/zkangHUST/DataStructure/tree/master/Graph