数据结构笔记--图的邻接表存储及非递归深度优先遍历

最近在复习数据结构，看到图的时候就想尝试一下非递归的深度优先遍历，虽然写出来了，但是程序的可读性不高，所以在网上看了别人的实现，发现很多人只给了邻接矩阵存储的图的非递归遍历，所以作者自己实现了邻接表存储的图的创建和非递归遍历，水平有限，可读性健壮性尽量努力提高，图的邻接矩阵存储本文不涉及，仅仅介绍邻接表存储。
1、创建图的邻接表结构：
图的邻接表结构可以存储有向图和无向图而不用改任何东西，图的邻接表分为表头节点表和边表，表头节点主要为表头节点数组以及一个指向边表的指针。边表有n个边链表组成。
图的定义如下：

#define MAX_NODE 10
typedef char DataType;

 //存储边信息的链表节点
typedef struct ArcNode
{
    int m_index;    //边表数据域保存顶点下标
    struct ArcNode* m_next;
}ArcNode;

//存储定点信息的结构体定义
typedef struct VertexNode
{
    DataType m_data;
    struct ArcNode* m_first;
}VertexNode;

//图的定义
typedef struct Graphic
{
    VertexNode vertex[MAX_NODE];
    int vexnum, arcnum;      //图的顶点和边数量
}AdjList;


//找值data在数组vArray中的下标
int Index(char data, VertexNode* vArray, int len)
{
    for (int i = 0; i < len; ++i)
    {
        if (data == vArray[i].m_data)
            return i;
    }

    return -1;
}

//创建图的邻接表存储
void Create(AdjList* grap)
{
    cout << "请输入图的顶点数和边数： ";
    cin >> grap->vexnum >> grap->arcnum;
    if (grap->vexnum > MAX_NODE)
    {
        cout << "输入顶点过多！！！" << endl;
        return;
    }
    cout << "请输入顶点： ";
    for (int i = 0; i < grap->vexnum; ++i)
    {
        cin >> grap->vertex[i].m_data;
        grap->vertex[i].m_first = NULL;
    }
    cout << "请输入边： " << endl;
    for (int i = 0; i < grap->arcnum; ++i)
    {
        char a1, a2;
        cin >> a1 >> a2;
        int index1, index2;
        index1 = Index(a1, grap->vertex, grap->vexnum);
        index2 = Index(a2, grap->vertex, grap->vexnum);
        if (index1 == -1 || index2 == -2)
        {
            cout << "输入参数有误！！！" << endl;
            --i;
            continue;
        }
        ArcNode *p = new ArcNode;
        p->m_index = index2;
        p->m_next = grap->vertex[index1].m_first;
        grap->vertex[index1].m_first = p;
    }
}

2、深度优先搜索的非递归实现：
要实现非递归的深度优先搜索，要用到到栈来存储，用一个数组visited（初始所有元素为false，代表未访问）来做访问的标记。基本思想是：从给定的搜索的第一个顶点index开始，将其压入堆栈，并标记visited[]为true表示已访问；之后循环进行如下操作，只要栈不为空，取出最上方元素，将其打印，然后去遍历所有的邻接顶点，只要还未访问（visited相应值为false），就将其压入栈，并标记为已访问。当栈中元素为0时，算法结束时，而所有访问过的点，均被标记过，并被压入栈中过，只要图是连通的，那么就做到所有点都被输出或记录。
注意：刚才有提过，以上针对于连通的图，而对于图中存在不同的连通分量的情况，可以在一次while循环之后，检查visited判断是否所有元素都被访问过，若存在未被访问的点，则在选取一个点，重复以上操作即可。

//非递归深度优先遍历连通子图
void Depth(AdjList* grap, int index, bool* visited)
{
    stack<int> stackIndex;
    stackIndex.push(index);
    while (!stackIndex.empty())
    {
        int v0 = stackIndex.top();
        stackIndex.pop();

        if (!visited[v0])
        {
            cout << grap->vertex[v0].m_data << " ";
            visited[v0] = true;
        }
        ArcNode* p = grap->vertex[v0].m_first;

        while (p)
        {
            if (!visited[p->m_index])
            {
                stackIndex.push(p->m_index);
            }
            p = p->m_next;
        }
    }
}
//非递归深度优先遍历图，封装上述函数
void DFS1(AdjList* grap, int index, bool* visited)
{
    for (int i = 0; i < grap->vexnum; ++i)
    {
        visited[i] = false;
    }
    for (int i = 0; i < grap->vexnum; ++i)
    {
        if (visited[i] == false)
        {
            Depth(grap, i, visited);
        }
    }
}

参考：数据结构-C语言描述 耿国华著