#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
//图的邻接表类型定义
typedef char VertexType[4];
typedef char InfoPtr;
typedef int VRType;
#define INFINITY 10000 //定义一个无限大的值
#define MaxSize 50 //最大顶点个数
typedef enum{DG,DN,UG,UN}GraphKind; //图的类型:有向图、有向网、无向图和无向网
//边结点的类型定义
typedef struct ArcNode{
int adjvex; //邻接点域,弧指向的顶点的位置
InfoPtr *info; //与弧相关的信息
struct ArcNode *nextarc; //指示下一个与该顶点相邻接的顶点
}ArcNode;
//头结点的类型定义
typedef struct VNode{
VertexType data; //用于存储顶点
ArcNode *firstarc; //指示第一个与该顶点邻接的顶点
}VNode,AdjList[MaxSize];
//图的类型定义
typedef struct{
AdjList vertex;
int vexnum,arcnum; //图的顶点数目与弧的数目
GraphKind kind; //图的类型
}AdjGraph;
int visited[MaxSize];//訪问标志数组
//返回图中顶点相应的位置
int LocateVertex(AdjGraph G,VertexType v){
int i;
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
if(strcmp(G.vertex[i].data,v)==0)
return i;
return -1;
}
//採用邻接表存储结构,创建无向图G
void CreateGraph(AdjGraph *G){
int i,j,k;
VertexType v1,v2; //定义两个顶点v1和v2
ArcNode *p;
printf("请输入图的顶点数,边数(逗号分隔): ");
scanf("%d,%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum);
printf("请输入%d个顶点的值:\n",G->vexnum);
for(i=0;i<G->vexnum;i++){
scanf("%s",G->vertex[i].data);
G->vertex[i].firstarc=NULL; //将相关联的顶点置为空
}
printf("请输入弧尾和弧头(以空格作为间隔):\n");
for(k=0;k<G->arcnum;k++){ //建立边链表
scanf("%s%s",v1,v2);
i=LocateVertex(*G,v1);
j=LocateVertex(*G,v2);
//j为弧头i为弧尾创建邻接表
p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex=j;
p->info=NULL;
p->nextarc=G->vertex[i].firstarc;
G->vertex[i].firstarc=p;
//i为弧头j为弧尾创建邻接表
p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex=i;
p->info=NULL;
p->nextarc=G->vertex[j].firstarc;
G->vertex[j].firstarc=p;
}
(*G).kind=UG;
}
//销毁无向图G
void DestroyGraph(AdjGraph *G){
int i;
ArcNode *p,*q;
for(i=0;i<(*G).vexnum;++i){ //释放图中的边表结点
p=G->vertex[i].firstarc; //p指向边表的第一个结点
if(p!=NULL){ //假设边表不为空。则释放边表的结点
q=p->nextarc;
free(p);
p=q;
}
}
(*G).vexnum=0; //将顶点数置为0
(*G).arcnum=0; //将边的数目置为0
}
//返回顶点v的第一个邻接顶点的序号
int FirstAdjVertex(AdjGraph G,VertexType v){
ArcNode *p;
int v1;
v1=LocateVertex(G,v); //v1为顶点v在图G中的序号
p=G.vertex[v1].firstarc;
if(p) //假设顶点v的第一个邻接点存在,返回邻接点的序号,否则返回-1
return p->adjvex;
else
return -1;
}
//返回v的相对于w的下一个邻接顶点的序号
int NextAdjVertex(AdjGraph G,VertexType v,VertexType w){
ArcNode *p,*next;
int v1,w1;
v1=LocateVertex(G,v); //v1为顶点v在图G中的序号
w1=LocateVertex(G,w); //w1为顶点w在图G中的序号
for(next=G.vertex[v1].firstarc;next;)
if(next->adjvex!=w1)
next=next->nextarc;
p=next; //p指向顶点v的邻接顶点w的结点
if(!p||!p->nextarc) //假设w不存在或w是最后一个邻接点,则返回-1
return -1;
else
return p->nextarc->adjvex; //返回v的相对于w的下一个邻接点的序号
}
void Visit(VertexType v){
printf("%s ",v);
}
//图的非递归深度优先遍历
void DFSTraverse2(AdjGraph G,int v){
int i,visited[MaxSize],top;
ArcNode *stack[MaxSize],*p;
for(i=0;i<G.vexnum;i++) //将全部顶点都加入未訪问标志
visited[i]=0;
Visit(G.vertex[v].data); //訪问顶点v并将訪问标志置为1。表示已经訪问
visited[v]=1;
top=-1; //初始化栈
p=G.vertex[v].firstarc; //p指向顶点v的第一个邻接点
while(top>-1||p!=NULL){
while(p!=NULL)
if(visited[p->adjvex]==1) //假设p指向的顶点已经訪问过,则p指向下一个邻接点
p=p->nextarc;
else{
Visit(G.vertex[p->adjvex].data); //訪问p指向的顶点
visited[p->adjvex]=1;
stack[++top]=p; //保存p指向的顶点
p=G.vertex[p->adjvex].firstarc; //p指向当前顶点的第一个邻接点
}
if(top>-1){
p=stack[top--]; //假设当前顶点都已经被訪问。则退栈
p=p->nextarc; //p指向下一个邻接点
}
}
}
//从第1个顶点出发,按广度优先非递归遍历图G
void BFSTraverse(AdjGraph G){
int v,front,rear;
ArcNode *p;
int queue[MaxSize]; //定义一个队列Q
front=rear=-1; //初始化队列Q
for(v=0;v<G.vexnum;v++) //初始化标志位
visited[v]=0;
v=0;
visited[v]=1; //设置訪问标志为1,表示已经被訪问过
Visit(G.vertex[v].data);
rear=(rear+1)%MaxSize;
queue[rear]=v; //v入队列
while(front<rear){ //假设队列不空
front=(front+1)%MaxSize;
v=queue[front]; //队头元素出队赋值给v
p=G.vertex[v].firstarc;
while(p!=NULL){ //遍历序号为v的全部邻接点
if(visited[p->adjvex]==0){ //假设该顶点未被訪问过
visited[p->adjvex]=1;
Visit(G.vertex[p->adjvex].data);
rear=(rear+1)%MaxSize;
queue[rear]=p->adjvex;
}
p=p->nextarc; //p指向下一个邻接点
}
}
}
//从顶点v出发递归深度优先遍历图G
void DFS(AdjGraph G,int v){
int w;
visited[v]=1;
Visit(G.vertex[v].data);
for(w=FirstAdjVertex(G,G.vertex[v].data);w>=0;w=NextAdjVertex(G,G.vertex[v].data,G.vertex[w].data))
if(!visited[w])
DFS(G,w); //递归调用DFS对v的尚未訪问的序号为w的邻接顶点
}
//从第1个顶点起,深度优先遍历图G
void DFSTraverse(AdjGraph G){
int v;
for(v=0;v<G.vexnum;v++)
visited[v]=0;
for(v=0;v<G.vexnum;v++)
if(!visited[v])
DFS(G,v);
printf("\n");
}
void main(){
AdjGraph G;
printf("採用邻接矩阵创建无向图G:\n");
CreateGraph(&G);
printf("图G的深度优先遍历:");
DFSTraverse2(G,0);
printf("\n");
printf("图G的广度优先遍历:");
BFSTraverse(G);
printf("\n");
DestroyGraph(&G);
system("pause");
}