问题描述:
设计并实现一个算法,应用递归的程序设计方法,对一个已存在的图进行广度优先遍历(BFS),并输出遍历的顶点线性序列。遍历的起点通过输入指定。
注意:遍历时,仅从该点出发遍历整个图,如果图不连通,则只遍历一个子图。图的存储结构采用邻接表。将其加入到ADT中。
参考函数原型:
//BFS遍历
template
void adjlist_graph::BFS_Traverse(int u);
【DHU-----OJ|图的邻接表(广度优先遍历&&深度优先遍历)】输入说明 :
建图的输入数据格式参见建图的算法说明。(以无权图为例)
第一行:图的类型
第二行:结点数
第三行:结点集
第四行:边数
第五行:边集
第六行:起始顶点的位序
输出说明 :
第一行:顶点集
第二行:邻接表
空行
第三行:BFS遍历序列(结点之间用->分隔)
输入范例 :
UDG
8
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8
8
0 1
0 2
1 3
1 4
2 5
2 6
3 7
4 7
5
输出范例 :
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8
V1->2->1->nullptr
V2->4->3->0->nullptr
V3->6->5->0->nullptr
V4->7->1->nullptr
V5->7->1->nullptr
V6->2->nullptr
V7->2->nullptr
V8->4->3->nullptr
(空行)
V6->V3->V7->V1->V2->V5->V4->V8
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
string b[10001];
//用来存放顶点集
queue q;
//这个队列用于广度优先搜索存放顶点
bool visited[1001]={false};
//一开始设为都没有被访问过
vector po(10001);
//DG(有向图)DN(有向网)UDG(无向图) UDN(无向网)//图的邻接表模板类原型参考如下:
//边表的顶点定义
template//这个就是在边上的顶点定义
struct edgeNode{
int data;
TypeOfEdge weight;
edgeNode *next;
//构造函数,用于构造其他顶点(无权图)
//函数参数表中的形参允许有默认值,但是带默认值的参数需要放后面
edgeNode(int d,edgeNode *ptr=NULL){ data=https://www.it610.com/article/d;
next=ptr;
}
//构造函数,用于构造其他顶点(带权图)
//函数参数表中的形参允许有默认值,但是带默认值的参数需要放后面
edgeNode(int d,TypeOfEdge w,edgeNode *ptr=NULL){
data=https://www.it610.com/article/d;
weight=w;
next=ptr;
}
int getData(){ return data;
}//取得顶点的序号(顶点集)
TypeOfEdge getWeight(){ return weight;
}//取得边集中对应边的权值
void SetLink(edgeNode *link ){ next=link;
}//修改顶点的next域
void SetData(int value){ data=https://www.it610.com/article/value;
}//修改顶点的序号(顶点集)
void SetWeight(TypeOfEdge value){ weight=value;
}//修改边集中对应边的权值
};
//图的邻接表类这个结构体是存储顶点的结构体,里面包括顶点和它的下一个指针
template
struct verNode{
TypeOfVer ver;
//存放顶点名称
edgeNode *head;
//顶点的指针
verNode(edgeNode *h=NULL){ head=h;
}
TypeOfVer getVer(){ return ver;
}//取得顶点值(顶点集)
edgeNode *getHead(){ return head;
}//取得对应的边表的头指针
void setVer(TypeOfVer value){ ver=value;
}//设置顶点值(顶点集)
void setHead(edgeNode *value){ head=value;
}//设置对应的边表的头指针
};
template//顶点类型边的类型
class adjlist_graph{
private:
int Vers;
//顶点数
int Edges;
//边数
string GraphKind;
//图的种类标志
verNode *verList;
//按顺序存储结构存储顶点集
bool Delete_Edge(int u,int v);
bool DFS(int u,int num,int visited[]);
//DFS遍历(递归部分)
public:
//构造函数构造一个只有顶点没有边的图
//3个参数的含义:图的类型、顶点数、顶点值
adjlist_graph(string kd,int vSize,TypeOfVer d[]){
GraphKind=kd;
Vers=vSize;
verList=new verNode [Vers];
//建立顶点值
for(int i=0;
i [Vers];
//建立顶点值
for(int i=0;
i [Vers];
//建立顶点值
for(int i=0;
i=Vers)
return false;
int v;
if(verList[u].head!=NULL){
v=verList[u].head->data;
return v;
}
v=-1;
return -1;
}
//返回G中指定顶点u的下一个邻接顶点(相对于v)的位序(顶点集)
//若顶点在G中没有邻接顶点,则返回false
int GetNextAdjVex(int u,int v){//就是说第u行的第v+1个顶点
if(u<0||u>=Vers||v<0||v>=Vers)
return false;
edgeNode *p=verList[u].head;
while(p){
if(p->data=https://www.it610.com/article/=v)
break;
p=p->next;
}
if(p->next){
return p->next->data;
}
return -1;
}
bool PutVer(int u,TypeOfVer data);
//对G中指定顶点赋值
bool InsertVer(const TypeOfVer data);
//往G中添加一个顶点
int LocateVer(TypeOfVer data);
//返回G中指定顶点的位置
//对于有权图,取两端点为v1和v2的边上的权值。
//获取成功,返回true;否则,返回false
bool GetWeight(int u,int v,int &w){//有权图也分为有向和无向
if(u<0||u>=Vers||v<0||v>=Vers)
return false;
if(GraphKind[0]!='U'){//如果是无向图,哪个顶点作为开头都可以
edgeNode *p=verList[u].head;
while(p){
if(p->data=https://www.it610.com/article/=v){
w=p->weight;
return true;
}
p=p->next;
}
}
else{
edgeNode *p=verList[u].head;
while(p){
if(p->data=https://www.it610.com/article/=v){
w=p->weight;
return true;
}
p=p->next;
}
p=verList[v].head;
//如果以u开始的起点没找到,再以v开头为起点找
while(p){
if(p->data=https://www.it610.com/article/=u){
w=p->weight;
return true;
}
p=p->next;
}
}
w=-1;
return false;
}
//求指定顶点的(出)度(无向图/网:度; 有向图/网:出度 )
int Get_Degree(int u){
if(u<0||u>=Vers)
return -1;
int k=0;
edgeNode *p=verList[u].head;
while(p){
++k;
p=p->next;
}
return k;
}
//求有向图指定顶点的入度
int Get_InDegree(int u){
if(u<0||u>=Vers||GraphKind[0]=='U')//顶点不存在/非有向图返回-1
return -1;
bool flag=false;
int k=0;
for(int i=0;
i *p=verList[i].head;
while(p){
if(p->data=https://www.it610.com/article/=u){
++k;
flag=true;
}
p=p->next;
}
}
return flag ? k : -1;
//如果入度不为0,返回k,否则返回-1
}
//检查指定2个顶点是否是邻接顶点
bool ExistEdge(int u,int v){
if(GraphKind[0]=='U'){//如果是无向图的情况
edgeNode *p=verList[u].head;
while(p){//只需要遍历一个就行
if(p->data=https://www.it610.com/article/=v)
return true;
p=p->next;
}
}
else{
edgeNode *px=verList[u].head;
while(px){
if(px->data=https://www.it610.com/article/=v)
return true;
px=px->next;
}
edgeNode *py=verList[v].head;
while(py){
if(py->data=https://www.it610.com/article/=u)
return true;
py=py->next;
}
}
return false;
}
//输出顶点集
void PrintVer(){
for(int i=0;
i *p=verList[i].head;
//从顶点开始遍历
while(p){
cout<<"->"weight!=-1)
cout<<"("next;
}
cout<<"->nullptr"<nullptr"<=Vers||v<0||v>=Vers)//不在范围内时无法插入,返回false
return false;
if(verList[u].head!=NULL){
edgeNode *p=verList[u].head;
//这个是判断如果本来就存在这条边的情况
while(p){
if(p->data=https://www.it610.com/article/=v)
return false;
p=p->next;
}
}
edgeNode *x=new edgeNode(v);
//直接使用构造函数赋值
//x.data=https://www.it610.com/article/v;
不要这么写
x->next=verList[u].head;
//head本身就是指向的第一个指针,所以head后面不用加->next
verList[u].head=x;
++Edges;
//边数加一
return true;
}
//有权图插入一条边
bool Insert_Edge2(int u,int v,TypeOfEdge w=-1){//先给没赋值的权值赋为-1,如果不等于-1,就输出,否则不输出
if(u<0||u>=Vers||v<0||v>=Vers)//不在范围内时无法插入,返回false
return false;
if(verList[u].head!=NULL){
edgeNode *p=verList[u].head;
//这个是判断如果本来就存在这条边的情况
while(p){
if(p->data=https://www.it610.com/article/=v)
return false;
p=p->next;
}
}
edgeNode *x=new edgeNode(v);
//直接使用构造函数赋值
//x.data=https://www.it610.com/article/v;
不要这么写
x->next=verList[u].head;
//head本身就是指向的第一个指针,所以head后面不用加->next
verList[u].head=x;
x->weight=w;
//给权值赋值
++Edges;
//边数加一
return true;
}
//往G中删除一个顶点
bool DeleteVer(int data){//因为题中传入的参数就是顶点的序号,根本不是顶点本身
if(data<0||data>=Vers)//如果不在范围内返回false
return false;
edgeNode *pw=verList[data].head;
int k=0;
//用来记录被删除的顶点有多少边与之相连
if(GraphKind[0]=='U'){
while(pw){//如果是无向图只需要记录要被删除的边表中有多少结点就够了
++k;
edgeNode *po=pw;
pw=pw->next;
delete po;
}
}
else{//如果是有向图,我们需要遍历整个链表
edgeNode *rp=verList[data].head;
while(rp){//这个循环是记录被删除顶点的边表的结点个数
++k;
rp=rp->next;
}
for(int i=0;
i *r=verList[i].head;
while(r){
if(r->data=https://www.it610.com/article/=data)
++k;
r=r->next;
}
}
}
Edges-=k;
//减掉边只有的边数
for(int i=data;
i *px=verList[i].head;
edgeNode *py=verList[i].head;
while(px==py){//这个是判断如果与顶点结点相连的就是要删除的结点的情况
if(px==py&&px==NULL&&py==NULL)
break;
else if(px->data=https://www.it610.com/article/=data){
px=px->next;
verList[i].head=px;
edgeNode *q=py;
py=py->next;
delete q;
}
else if(px->data>data){
--(px->data);
px=px->next;
}
}
while(px){//当px在前,py在后时
if((px->data)>data){
--(px->data);
px=px->next;
}
else if(px->data=https://www.it610.com/article/=data){//如果相等的话就删除这个结点
edgeNode *q=px;
py->next=px->next;
px=px->next;
delete q;
continue;
}
else if((px->data)next;
py=py->next;
}
}
return true;
}
bool DeleteEdge(int u,int v);
//删除边 (外壳:有向(删除1条边), 无向(删除2条边))
void DFS_Traverse(int u);
//DFS遍历
//深度优先遍历
void DFS(int u){
cout<=0;
w=GetNextAdjVex(u,w)){
if(!visited[w]){
cout<<"->";
DFS(w);
}
}
}
void BFS_Traverse(int u);
//BFS遍历
//广度优先遍历
void BFS(int u){
cout<=0;
w=GetNextAdjVex(u,w)){
if(!visited[w]){
cout<<"->"< *p=verList[u].head;
while(!q.empty()){
m=q.front();
q.pop();
p=verList[m].head;
while(p){
if(!visited[p->data]){
cout<<"->"<data].ver;
visited[p->data]=true;
q.push(p->data);
}
p=p->next;
}
}*/
}
//~adjlist_graph();
//析构函数
};
template
void shuchu(adjlist_graph &tu,int n){
//cout<>n;
//输入顶点个数
for(int i=0;
i>b[i];
//输入顶点集合
cin>>m;
//输入边数
int **e;
e=new int* [m];
for(int i=0;
i>e[i][0]>>e[i][1];
//输入边集
/*int c[m];
for(int i=0;
i>c[i];
//输入权集*/
adjlist_graph,int> tu(str,n,b,m,e);
//使用构造函数构造图的类
int no,to;
//指定的要删除的顶点
cin>>no;
/*int jk;
cin>>jk;
//输入要插入边的权值*/
shuchu(tu,n);
cout<
BFS函数如果只写被注释掉的代码也是可以过的。
没有注释是按书上的思路来的,通过使用队列来记录的方式。
这里面的深度优先遍历的代码也是可以用的,2中遍历方式的输入是一样的,只是调用的函数不同,如果想用深度优先遍历就把496行给注释掉,495行去掉注释就可以啦。
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