第3关：图的广度遍历

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• 任务描述
• 相关知识
• 编程要求
• 测试说明

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任务描述

本关任务：以邻接表存储图，要求编写程序实现图的广度优先遍历。

相关知识

广度优先遍历类似于树的按层次遍历的过程。

假设从图中某顶点v出发，在访问了v之后依次访问v的各个未曾访问过和邻接点，然后分别从这些邻接点出发依次访问它们的邻接点，并使“先被访问的顶点的邻接点”先于“后被访问的顶点的邻接点”被访问，直至图中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。

若此时图中尚有顶点未被访问，则另选图中一个未曾被访问的顶点作起始点，重复上述过程，直至图中所有顶点都被访问到为止。

换句话说，广度优先遍历图的过程中以v为起始点，由近至远，依次访问和v有路径相通且路径长度为1,2,…的顶点。

本关卡提供顺序队列sqqueue的相关操作和功能，顺序队列数据类型定义及相关操作函数接口定义如下，在进行图的广度优先遍历的过程中，可以根据需要调用以下操作：

1. struct SqQueue
2. {
3. QElemType *base; // 初始化的动态分配存储空间
4. int front; // 头指针，若队列不空，指向队列头元素
5. int rear; // 尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的下一个位置
6. };
7. void InitQueue(SqQueue &Q); // 构造一个空循环队列Q
8. void DestroyQueue(SqQueue &Q); // 销毁循环队列Q，Q不再存在
9. void ClearQueue(SqQueue &Q); // 将Q清为空循环队列
10. int QueueEmpty(SqQueue Q); // 若循环队列Q为空队列，则返回TRUE；否则返回FALSE
11. int QueueLength(SqQueue Q); // 返回Q的元素个数，即循环队列的长度
12. int GetHead(SqQueue Q,QElemType &e); // 若循环队列不空，则用e返回Q的队头元素，并返回OK；否则返回ERROR
13. int EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e); // 插入元素e为循环队列Q的新的队尾元素
14. int DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e); // 若循环队列不空，则删除Q的队头元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR
15. void QueueTraverse(SqQueue Q,void(*vi)(QElemType)); // 从队头到队尾依次对队列Q中每个元素调用函数vi()

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，实现以邻接表作为存储结构的图广度优先遍历算法:

• void BFSTraverse(ALGraph G); //按广度优先非递归遍历图G

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入： 0 lt2.txt

输入说明： 第一行输入0，表示输入图的类型为有向图。 第二行输入文件名，该文件里保存了图的数据信息，内容如下：

第1行为图的顶点的个数n； 第2行为图的边的条数m； 第3行至第n+2行是n个顶点的数据； 第n+3行至第n+m+2行是m条边的数据；

预期输出： 有向图 7个顶点： 高等数学 程序设计基础 C语言 离散数学 数据结构 编译原理 操作系统 9条弧(边): 高等数学→离散数学 高等数学→C语言 程序设计基础→C语言 程序设计基础→数据结构 C语言→数据结构 离散数学→编译原理 离散数学→数据结构 数据结构→操作系统 数据结构→编译原理

广度优先遍历序列： 高等数学 离散数学 C语言 编译原理 数据结构 操作系统 程序设计基础

#include 
#include 
#include
#include 

#include"ALGraph.h"
#include"sqqueue.h" 


void BFSTraverse(ALGraph G);  //按广度优先非递归遍历图G
int  visited[MAX_VERTEX_NUM];    // 访问标志数组(全局量)

int main()
{
	ALGraph g;
	CreateGraphF (g); // 利用数据文件创建图
	Display(g);       // 输出图
	printf("广度优先遍历序列：\n");   
	BFSTraverse(g);
	return 0;
}


void BFSTraverse(ALGraph G)
{	//按广度优先非递归遍历图G。使用辅助队列Q和访问标志数组visited。
	/********** Begin **********/  
	int v,u,w;
	ArcNode *p;
	SqQueue Q;
	for(v=0;vdata.adjvex;
					if(!visited[w]){
						visited[w]=1;
						visit(G.vertices[w].data);
						EnQueue(Q,w);
					}
					p=p->nextarc;
				}
			}
		}
    printf("\n");
	/********** End **********/
}

输出说明： 第一行输出图的类型。 第二行起输出图的顶点和边的数据信息。 最后一行为从“高等数学”出发进行广度优先遍历的序列。