图的邻接表：广度优先遍历
图的邻接表：广度优先遍历
作者: 冯向阳时间限制: 1S章节: DS:图
截止日期: 2022-06-30 23:55:00
问题描述 :
目的：使用C++模板设计并逐步完善图的邻接表抽象数据类型（ADT）。
内容：（1）请参照图的邻接矩阵模板类原型，设计并逐步完善图的邻接表ADT。（由于该环境目前仅支持单文件的编译，故将所有内容都集中在一个源文件内。在实际的设计中，推荐将抽象类及对应的派生类分别放在单独的头文件中。）
（2）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。
注意：DG（有向图）, DN（有向网）, UDG（无向图）, UDN（无向网）
参考函数原型：
//BFS遍历
template
void adjlist_graph
图的邻接表模板类原型参考如下：
/* 边表的结点定义 */
template
struct edgeNode
{
int data;
TypeOfEdge weight;
edgeNode
edgeNode(const int &d, edgeNode
//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
{
next = ptr;
data = d;
}
edgeNode(const int &d, const TypeOfEdge &w, edgeNode
//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
{
next = ptr;
data = d;
weight = w;
}
int getData(){ return data;} //取得结点的序号（顶点集）
TypeOfEdge getWeight(){ return weight;} //取得边集中对应边的权值
void SetLink( edgeNode
void SetData( int value ){ data = value; } //修改结点的序号（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
template
struct verNode
{
TypeOfVer ver;
edgeNode
verNode(edgeNode
TypeOfVer getVer(){ return ver;} //取得结点值（顶点集）
edgeNode
void setVer(TypeOfVer value){ ver = value;} //设置结点值（顶点集）
void setHead(edgeNode
};
template
class adjlist_graph{
private:
int Vers; //顶点数
int Edges; //边数
verNode
string GraphKind; //图的种类标志
bool Delete_Edge( int u, int v );
bool DFS(int u, int &num, int visited[]); //DFS遍历（递归部分）
public:
adjlist_graph( const string &kd, int vSize, const TypeOfVer d[]); //构造函数构造一个只有结点没有边的图。
adjlist_graph( const string &kd, int vSize, int eSize, const TypeOfVer d[], int **e); 构造函数构造一个无权图。5个参数的含义：图的类型、结点数、边数、结点集和边集
adjlist_graph( const string &kd, int vSize, int eSize, const TypeOfVer d[], int **e, const TypeOfEdge w[]); //构造函数构造一个有权图。
bool GraphisEmpty() { return Vers == 0; } //判断图空否
string GetGraphKind(){ return GraphKind; }
bool GetVer(int u, TypeOfVer &data); //取得G中指定顶点的值
int GetFirstAdjVex(int u, int &v); //返回G中指定顶点u的第一个邻接顶点的位序（顶点集）。若顶点在G中没有邻接顶点，则返回-1
int GetNextAdjVex(int u, int v, int &w); //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
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
bool ExistEdge(int u, int v);
bool PrintVer(); //输出顶点集
bool PrintAdjList(); //输出邻接矩阵
int GetVerNum(){ return Vers;} //取得当前顶点数
int GetEdgeNum(){ return Edges;} //取得当前边数
bool Insert_Edge(int u, int v); //无权图插入一条边
bool Insert_Edge(int u, int v, TypeOfEdge w); //有权图插入一条边
bool DeleteVer(const TypeOfVer &data); //往G中删除一个顶点
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（外壳部分）
void BFS_Traverse(int u); //BFS遍历
~adjlist_graph(); //析构函数
};
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
V6->V3->V7->V1->V2->V5->V4->V8
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int flag = 0,flag2=0;
int cun[1000]= {0};
template
struct Edge
{
int vex;
TypeOfEdge weight;
struct Edge* next=NULL;
} ;
template
struct Ver
{
string ver;
Edge* next=NULL;
} ;
template
struct Graph
{
Ver AdjList[100];
int vnum;
int bnum;
void ADDUDN(Graph &G);
void AWeight(Graph& G);
void creatUDN(Graph &G);
void creatDG(Graph &G);
int findvex(Graph *G,string v);
void DFS(Graph&G,int num);
void BFS(Graph&G,int num);
} ;
template
void Graph::creatUDN(Graph &G)
{
cin >>G.vnum ;
for (int i = 0; i > G.AdjList[i].ver;
}
cin >> G.bnum;
for (int i = 0; i < G.bnum; i++)
{
int x1;
int x2;
cin >> x1 >> x2;
Edge* pa = new Edge;
pa->vex = x2;
pa->next= G.AdjList[x1].next ;
G.AdjList[x1].next = pa;
Edge* pb = new Edge;
pb->vex = x1;
pb->next= G.AdjList[x2].next ;
G.AdjList[x2].next = pb;
}
}
template
void Graph::creatDG(Graph &G)
{
cin >> G.vnum;
for (int i = 0; i < G.vnum; i++)
{
cin >> G.AdjList[i].ver;
}
cin >> G.bnum;
for (int i = 0; i < G.bnum; i++)
{
int x1;
int x2;
cin >> x1 >> x2;
//cun[i][0] = x1;
//cun[i][1] = x2;
Edge* pa = new Edge;
pa->vex = x2;
pa->next=G.AdjList[x1].next;
G.AdjList[x1].next = pa;
}
}
template
void Graph::BFS(Graph&G,int num)
{
queue Q;
Q.push(num);
cun[num] = 1;
cout << G.AdjList[num].ver ;
Edge*pa = G.AdjList[num].next;
while (!Q.empty())
{
int xx = Q.front();
Q.pop();
pa=G.AdjList[xx].next;
while (pa)
{
if (cun[pa->vex] == 0)
{
cout<< "->"<< G.AdjList[pa->vex].ver;
cun[pa->vex] = 1;
Q.push(pa->vex);
}
pa = pa->next;
}
}
}
template
int Graph::findvex(Graph *G,string v)
{
int i;
for(i=0; ivnum; i++)
{
if(v==G->AdjList[i].ver)
{
return i;
}
}
return -1;
}
int main()
{
string kind;
cin >> kind;
Graph G;
if (kind == "DN")
{
int flag = 0;
G.creatDG(G);
int num;
cin>>num;
for (int w = 0; w < G.vnum; w++)
{
if (flag == 1)
{
cout << " ";
}
flag = 1;
cout << G.AdjList[w].ver;
}
cout << endl;
for (int m = 0; m < G.vnum; m++)
{
cout << G.AdjList[m].ver;
Edge* pa =G.AdjList[m].next;
while (pa)
{
cout << "->"<< pa->vex ;
pa = pa->next;
}
if (pa == NULL)
{
cout << "->" << "nullptr" << endl;
}
}
cout<>num;
for (int w = 0; w < G.vnum; w++)
{
if (flag == 1)
{
cout << " ";
}
flag = 1;
cout << G.AdjList[w].ver;
}
cout << endl;
for (int m = 0; m < G.vnum; m++)
{
cout << G.AdjList[m].ver;
Edge* pa = G.AdjList[m].next;
while (pa)
{
cout << "->"<< pa->vex ;
pa = pa->next;
}
if (pa == NULL)
{
cout << "->" << "nullptr" << endl;
}
}
cout<>num;
for (int w = 0; w < G.vnum; w++)
{
if (flag == 1)
{
cout << " ";
}
flag = 1;
cout << G.AdjList[w].ver;
}
cout << endl;
for (int m = 0; m < G.vnum; m++)
{
cout << G.AdjList[m].ver;
Edge* pa =G.AdjList[m].next;
while (pa)
{
cout << "->"<< pa->vex ;
pa = pa->next;
}
if (pa == NULL)
{
cout << "->" << "nullptr" << endl;
}
}
cout<>num;
for (int w = 0; w < G.vnum; w++)
{
if (flag == 1)
{
cout << " ";
}
flag = 1;
cout << G.AdjList[w].ver;
}
cout << endl;
for (int m = 0; m < G.vnum; m++)
{
cout << G.AdjList[m].ver;
Edge* pa = G.AdjList[m].next;
while (pa)
{
cout << "->"<< pa->vex ;
pa = pa->next;
}
if (pa == NULL)
{
cout << "->" << "nullptr" << endl;
}
}
cout<