图的深度优先搜索(DFS):
可以被形象的描述为“打破沙锅问到底”,具体一点就是访问一个顶点之后,我继而访问它的下一个邻接的顶点,如此往复,直到当前顶点一被访问或者它不存在邻接的顶点。同样,算法导论采用了“聪明的做法”,用三种颜色来标记三种状态。但这三种状态不同于广度优先搜索:WHITE 未访问顶点GRAY 一条深度搜索路径上的顶点,即被发现时BLACK 此顶点的邻接顶点被全部访问完之后——结束访问次顶点。
DFS(G,s)
for each vertex v in V(G)
status[v] = WHITE
/******其他初始化******/
for each vertex v in V(G)
if(status[v]==WHITE)
DFS-VISIT(v)
DFS-VISIT(v)
status[v] = GRAY
for each vertex t in Adj(v)
if status[t] = WHITE
DFS-VISIT(t)
/******其他操作******/
status[v] = BLACK
可以被形象的描述为“浅尝辄止”,具体一点就是每个顶点只访问它的邻接节点(如果它的邻接节点没有被访问)并且记录这个邻接节点,当访问完它的邻接节点之后就结束这个顶点的访问。广度优先用到了“先进先出”队列,通过这个队列来存储第一次发现的节点,以便下一次的处理;而对于再次发现的节点,我们不予理会——不放入队列,因为再次发现的节点:无非是已经处理完的了;或者是存储在队列中尚未处理的。
BFS(G,s)
for each vertex v in V[G]
status[v] = WHITE
/******其他初始化******/
status[s] = GRAY //s是原点
queue q
入队(q,s);
while q非空
t = 出队(q);
for each vertex v in Adj[t] //与t邻接的点
if status[v] = WHITE //只对未访问的操作
status[v] = GRAY //标记为第一次访问
/******其他操作******/
入队(q,v)
status[t] = BLACK //此点已经处理完了
代码:
/***********************
用邻接矩阵表示的图的深度优先搜索和广度优先搜索
Author:herongwei
Time:2017/2/26 15:00
language:C++
http://blog.csdn.net/u013050857
[input]
5
6
abcde
0 1 1
0 2 1
0 3 1
2 3 1
2 4 1
1 4 1
***********************/
#pragma comment(linker,"/STACK:102400000,102400000")
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef long long LL;
const int MAX_GRAPH =102;
const int MAX_QUEUE =30;
const LL MOD = 999999997;
int dir4[4][2]= {{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}};
int dir8[8][2]= {{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};
inline LL read()
{
int c=0,f=1;
char ch=getchar();
while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1; ch=getchar(); }
while(ch>='0'&&ch<='9'){ c=c*10+ch-'0'; ch=getchar();}
return c*f;
}
typedef struct
{
char vet[MAX_GRAPH]; /* 顶点 */
int edge[MAX_GRAPH][MAX_GRAPH];/* 邻接矩阵 */
int v_num; /* 当前的顶点数 */
int e_num; /* 当前的边数 */
} graph;
bool vis[MAX_GRAPH]; /*0表示未被访问,1表示被访问 */
void Init() /*初始化*/
{
for(int i=0; iv_num);
printf("输入边数:\n");
scanf("%d",&G->e_num);
getchar();
printf("请输入端点(char型):\n");
for(int i=0; iv_num; ++i) /* 建立表头 */
scanf("%c",&G->vet[i]);
for(int i=0; iv_num; ++i)/* 初始化邻接矩阵 */
for(int j=0; jv_num; ++j)
G->edge[i][j]=0;
printf("请输入边:\n");
for(int k = 0 ; k < G->e_num ; ++k)
{
int va,vb,w;
scanf("%d%d%d",&va,&vb,&w); /* 输入(vi,vj)上的权w */
G->edge[va][vb] = w;
G->edge[vb][va] = w;
}
}
void BFS_Q(graph *G,int k)/* 广度优先遍历 +队列*/
{
for(int i=0; ivet[k]);
vis[k]=true; /*标记顶点i被访问*/
queueq;
q.push(k); /*此顶点如队列*/
while(!q.empty()) /*当前队列不空*/
{
int p=q.front();
q.pop();
for(int j=1; j<=G->v_num; ++j) /*遍历所有顶点*/
{
if(G->edge[p][j]==1&&!vis[j]) /*判断其他顶点若与当前顶点存在边且未被访问过*/
{
vis[j]=true; /*将找到的此点标记已经访问*/
printf("访问顶点: %c\n",G->vet[j]); /*打印*/
q.push(j); /*将找到的此点入队*/
}
}
}
}
void BFS(graph *G,int k)/* 广度优先遍历+模拟队列 */
{
int queue[MAX_GRAPH];
int front=-1,rear=-1,c=0;
for(int i=0; ivet[k]);
vis[k]=true;
rear=(rear+1)%MAX_QUEUE;
queue[rear]=k;
front = rear;
++c;
while(c>0)
{
int p=queue[front];
front = (front+1)%MAX_QUEUE;
--c;
for(int j=0; jv_num; ++j)
{
if(G->edge[p][j]!=0 &&vis[j] ==false)
{
printf("访问顶点%c\n",G->vet[j]);
vis[j]=true;
rear = (rear + 1) % MAX_QUEUE; /* 入队 */
queue[rear] = j;
++c;
}
}
}
printf("遍历结束\n");
}
void DFS(graph *G,int k)/* 深度优先遍历 */
{
printf("访问顶点:%c\n",G->vet[k]);
vis[k]=true; /*标记顶点i被访问*/
for(int j=0; jv_num; ++j)
{
if(G->edge[k][j]!=0 &&vis[j]==false)
DFS(G,j);
}
/*printf("遍历结束\n");*/
}
int main()
{
freopen("in.txt","r",stdin);
Init();
graph G;
Create(&G);
BFS_Q(&G,0);
//DFS(&G,0);
return 0;
}