实验四----图的遍历与应用(广度优先遍历)

实验四图的遍历与应用一、实验目的1．掌握图的含义；2．掌握用邻接矩阵和邻接表的方法描述图的存储结构；3．理解并掌握深度优先遍历和广度优先遍历的存储结构。

二、实验要求1．认真阅读和掌握本实验的参考程序。

2．按照对图的操作需要，在创建好图后再通过遍历算法验证创建结果。

3．保存程序的运行结果，并结合程序进行分析。

三、实验内容以下参考程序是按邻接表的方法创建图，然后用深度优先遍历方法遍历图。

请认真理解程序，然后实现图的广度优先遍历。

广度优先遍历：具体实验的详细代码：#define MaxVerNum 100 /* 最大顶点数为*/#define MAXSIZE 100typedef enum {False,True} boolean;#include "stdio.h"#include "stdlib.h"typedef int DataType;boolean visited[MaxVerNum];typedef struct /*定義一個隊列*/{DataType data[MAXSIZE];int front,rear;}SeqQueue,*PSeqQueue;PSeqQueue Init_SeqQueue() /*隊列初始化*/{PSeqQueue Q;Q=(PSeqQueue)malloc(sizeof(SeqQueue));if(Q){Q->front=0;Q->rear=0;}return Q;}int In_SeqQueue(PSeqQueue Q,DataType x) /*入隊操作*/{if((Q->rear+1)%MAXSIZE==Q->front){printf("隊滿");return -1;}else{Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;Q->data[Q->rear]=x;return 1;}}int Empty_SeqQueue(PSeqQueue Q) /*判斷隊空*/{if(Q&&Q->front==Q->rear)return (1);elsereturn (0);}int Out_SeqQueue(PSeqQueue Q,DataType *x) /*出對操作*/{if(Empty_SeqQueue(Q)){printf("隊空");return -1;}else{Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;*x=Q->data[Q->front];return 1;}}typedef struct node /* 表结点*/{int adjvex;/* 邻接点域,一般是放顶点对应的序号或在表头向量中的下标*/ char Info; /*与边(或弧)相关的信息*/struct node * next; /* 指向下一个邻接点的指针域*/} EdgeNode;typedef struct vnode /* 顶点结点*/{char vertex; /* 顶点域*/EdgeNode * firstedge; /* 边表头指针*/} VertexNode;typedef struct{VertexNode adjlist[MaxVerNum]; /* 邻接表*/int n,e; /* 顶点数和边数*/} ALGraph; /* ALGraph是以邻接表方式存储的图类型*/void Visit(DataType w){printf ("%d",w);}//建立一个无向图的邻接表存储的算法如下：void CreateALGraph(ALGraph *G)/* 建立有向图的邻接表存储*/{int i,j,k;/*int N,E;*/EdgeNode *p;printf("请输入顶点数和边数：");scanf("%d %d",&G->n,&G->e);printf("n=%d,e=%d\n\n",G->n,G->e);getchar();for(i=0;i<G->n;i++) /* 建立有n个顶点的顶点表*/{printf("请输入第%d个顶点字符信息(共%d个)：",i+1,G->n);scanf("%c",&(G->adjlist[i].vertex)); /* 读入顶点信息*/getchar();G->adjlist[i].firstedge=NULL; /* 顶点的边表头指针设为空*/ }for(k=0;k<2*G->e;k++) /* 建立边表*/{printf("请输入边<Vi,Vj>对应的顶点序号(共%d个)：",2*G->e);scanf("%d %d",&i,&j);/* 读入边<Vi,Vj>的顶点对应序号*/p=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); // 生成新边表结点pp->adjvex=j; /* 邻接点序号为j */p->next=G->adjlist[i].firstedge;/* 将结点p插入到顶点Vi的链表头部*/G->adjlist[i].firstedge=p;}printf("\n图已成功创建!对应的邻接表如下：\n");for(i=0;i<G->n;i++){p=G->adjlist[i].firstedge;printf("%c->",G->adjlist[i].vertex);while(p!=NULL){printf("[ %c ]",G->adjlist[p->adjvex].vertex);p=p->next;}printf("\n");}printf("\n");} /*CreateALGraph*/int FirstAdjVertex(ALGraph *g,int v)//找图g中与顶点v相邻的第一个顶点{if(g->adjlist[v].firstedge!=NULL) return (g->adjlist[v].firstedge)->adjvex;else return 0;}int NextAdjVertex(ALGraph *g ,int vi,int vj )//找图g中与vi相邻的，相对相邻顶点vj的下一个相邻顶点{EdgeNode *p;p=g->adjlist[vi].firstedge;while( p!=NULL && p->adjvex!=vj) p=p->next;if(p!=NULL && p->next!=NULL) return p->next->adjvex;else return 0;}void BFS(ALGraph *G,int v){/*從v出發按廣度優先遍歷圖G；使用輔助隊列Q和訪問標誌數組visited*/ EdgeNode *p;int u,w;PSeqQueue Q; /*定義一個隊列*/Q=Init_SeqQueue(); /*置空的隊列Q*/Visit(v); /*訪問v，注意Visit函數和visited數組的區別*/visited[v]=True; /*把訪問標誌置True*/In_SeqQueue(Q,v); /*v入隊列*/while(!Empty_SeqQueue(Q)){Out_SeqQueue(Q,&u); /*出隊列*/for(p=G->adjlist[u].firstedge;p;p=p->next){w=p->adjvex;if(!visited[w]){Visit(w);visited[w]=True;In_SeqQueue(Q,w); /*u的尚未訪問的鄰接頂點w入隊列Q*/}}}} /*BFS*/void BFStraverse(ALGraph G){int v;for(v=0;v<G.n;v++)visited[v]=False;for(v=0;v<G.n;v++)if(!visited[v])BFS(&G,v);}void main(){int v;ALGraph G;CreateALGraph(&G);printf("该无向图的廣度优先搜索序列为:");BFStraverse(G);printf("\nSuccess!\n");}广度优先遍历实验结果截图：。