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本博客前面文章已对图有过简单的介绍，本文主要是重点介绍有关图的一些具体操作与应用
阅读本文前，可以先参考本博客 各种基本算法实现小结（四）—— 图及其遍历 和 图的一些基本算法
无向图——邻接矩阵的深度优先和广度优先算法实现
测试环境：VS2008（C）
#include "stdafx.h"#include #include #define INFINITY INT_MAX#define MAX_VEX 20#define VRType int#define VertexType char#define InfoType intint *visited;/********************************//**** 图的结构定义 ****//********************************/typedef enum{ DG, DN, UDG, UDN}GraphKind;struct _ArcCell{ VRType adj; /* note weight */ InfoType *info;};typedef struct _ArcCell ArcCell, AdjMatrix[MAX_VEX][MAX_VEX];struct _MGraph{ VertexType vexs[MAX_VEX]; AdjMatrix arcs; int vexnum, arcnum; GraphKind kind;};typedef struct _MGraph MGraph;/********************************//**** 栈的结构定义 ****//********************************/struct _node{ int ivex; struct _node *next;};typedef struct _node node, *pnode;struct _stack{ int size; pnode ptop;};typedef struct _stack stack, *pstack;/********************************//**** 堆的结构定义 ****//********************************/struct _queue{ pnode front; pnode rear;};typedef struct _queue queue, *pqueue;/********************************//**** 栈的实现 ****//********************************/pstack init_stack(int size){ pnode pn=NULL; pstack ps=NULL; pn=(pnode)malloc(sizeof(node)); ps=(pstack)malloc(sizeof(stack)); pn->ivex=-1; pn->next=NULL; ps->size=size; ps->ptop=pn; return ps;}int empty_stack(pstack ps){ if(ps->ptop->next==NULL) return 1; else return 0;}void push_stack(pstack ps, int ivex){ pnode pn=NULL; pn=(pnode)malloc(sizeof(node)); pn->ivex=ivex; pn->next=ps->ptop; ps->ptop=pn;}int pop_stack(pstack ps){ int ivex=-1; pnode pn=NULL; if(!empty_stack(ps)) { pn=ps->ptop; ps->ptop=ps->ptop->next; ivex=pn->ivex; free(pn); } return ivex;}/********************************//**** 堆的实现 ****//********************************/queue init_queue(){ pnode pn=NULL; queue qu; pn=(pnode)malloc(sizeof(node)); pn->next; pn->ivex=-1; qu.front=qu.rear=pn; return qu;}int empty_queue(queue qu){ if(qu.front==qu.rear) return 1; else return 0;}void en_queue(queue qu, int ivex){ pnode pn=NULL; pn=(pnode)malloc(sizeof(node)); pn->ivex=ivex; pn->next=qu.rear->next; qu.rear=pn;}int de_queue(queue qu){ int ivex=-1; pnode pn=NULL; if(!empty_queue(qu)) { pn=qu.front; qu.front=qu.front->next; ivex=pn->ivex; free(pn); } return ivex;}/********************************//**** 图的实现 ****//********************************/int LocateVex(MGraph g, char ch){ int i; for(i=1; i<=g.vexnum; i++) if(ch==g.vexs[i]) return i; return -1;}MGraph Create_UDG(){ int i, j, w, p1, p2; char ch1, ch2; MGraph g; printf("Enter vexnum arcnum: "); scanf("%d %d", &g.vexnum, &g.arcnum); getchar(); for(i=1; i<=g.vexnum; i++) for(j=1; j<=g.vexnum; j++) g.arcs[i][j].adj=g.arcs[j][i].adj=INFINITY; /* UDG should define i-j and j-i */ printf("Enter %d vex.../n", g.vexnum); for(i=1; i<=g.vexnum; i++) { printf("vex %d: ", i); scanf("%c", &g.vexs[i]); getchar(); } printf("Enter %d arc.../n", g.arcnum); for(i=1; i<=g.arcnum; i++) { printf("arc %d: ", i); scanf("%c %c %d", &ch1, &ch2, &w); getchar(); p1=LocateVex(g, ch1); p2=LocateVex(g, ch2); g.arcs[p1][p2].adj=g.arcs[p2][p1].adj=w; } return g;}int FirstVex(MGraph g, int i){ int k; if(i>=1 && i<=g.vexnum) for(k=1; k<=g.vexnum; k++) if(g.arcs[i][k].adj!=INFINITY) return k; return -1;}int NextVex(MGraph g, int i, int j){ int k; if(i>=1 && i<=g.vexnum && j>=1 && j<=g.vexnum) for(k=j+1; k<=g.vexnum; k++) if(g.arcs[i][k].adj!=INFINITY) return k; return -1;}void DFS(MGraph g, int i){ int j; if(!visited[i]) { visited[i]=1; printf("%3c", g.vexs[i]); for(j=FirstVex(g, i); j>=1; j=NextVex(g, i, j)) if(!visited[j]) DFS(g, j); }}void DFS_Graph(MGraph g){ int i; visited=(int *)malloc((g.vexnum+1)*sizeof(int)); for(i=1; i<=g.vexnum; i++) visited[i]=0; for(i=1; i<=g.vexnum; i++) if(!visited[i]) DFS(g, i);}void DFS2_Graph(MGraph g){ int i, j, k; pstack ps=NULL; ps=init_stack(g.vexnum); visited=(int *)malloc((g.vexnum+1)*sizeof(int)); for(i=1; i<=g.vexnum; i++) visited[i]=0; for(i=1; i<=g.vexnum; i++) if(!visited[i]) { visited[i]=1; printf("%3c", g.vexs[i]); push_stack(ps, i); k=i; while (!empty_stack(ps)) { for(j=FirstVex(g, k); j>=1; j=NextVex(g, k, j)) { if(!visited[j]) { visited[j]=1; printf("%3c", g.vexs[j]); push_stack(ps, j); /* push all visited ivex */ k=j; /* newer node */ } } k=pop_stack(ps); } }}void BFS_Graph(MGraph g){ int i, j, k; queue qu; qu=init_queue(); visited=(int *)malloc((g.vexnum+1)*sizeof(int)); for(i=1; i<=g.vexnum; i++) visited[i]=0; for(i=1; i<=g.vexnum; i++) if(!visited[i]) { visited[i]=1; printf("%3c", g.vexs[i]); en_queue(qu, i); while (!empty_queue(qu)) { k=de_queue(qu); for(j=FirstVex(g, k); j>=1; j=NextVex(g, k, j)) if(!visited[j]) { visited[j]=1; printf("%3c", g.vexs[j]); en_queue(qu, j); } } }}/********************************//**** 主函数 ****//********************************/int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ MGraph g; g=Create_UDG(); printf("/nDFS: "); DFS_Graph(g); /* recursion */ printf("/nDFS: "); DFS2_Graph(g); /* non recursion */ printf("/nBFS: "); BFS_Graph(g); printf("/n"); return 0;}
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