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  • 图的基本操作(基于邻接矩阵):图的构造,深搜(DFS),广搜(BFS)

    #include <iostream>  
    #include <stdio.h>  
    #include <cstdlib>  
    #include <cstring>  
    #include <string>  
    #include <queue>  
    using namespace std;  
      
    typedef struct MGraph{  
        string vexs[10];//顶点向量  
        int arcs[10][10];//邻接矩阵  
        int vexnum, arcnum;//图的顶点数和边数  
    }MGraph;  
      
      
      
    int LocateVex(MGraph G, string u)//返回顶点u在图中位置  
    {  
        for(int i=0; i<G.vexnum; i++)  
            if(u==G.vexs[i])  
                return i;  
        return -1;  
    }  
      
    void CreateUDG(MGraph &G)//构造无向图  
    {  
        string v1,v2;  
        int i, j, k;  
        cout<<"请输入顶点数和边数:";  
        cin>>G.vexnum>>G.arcnum;  
      
        cout<<"请输入顶点:";  
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            cin>>G.vexs[i];  
      
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            for(j=0; j<G.vexnum; j++)  
                G.arcs[i][j]=0;  
      
        cout<<"请输入边:"<<endl;  
        for(k=0; k<G.arcnum; k++)  
        {  
            cin>>v1>>v2;  
            i=LocateVex(G, v1);  
            j=LocateVex(G, v2);  
            G.arcs[i][j]=G.arcs[j][i]=1;  
        }  
    }  
      
    void CreateUDN(MGraph &G)//构造无向网  
    {  
        string v1, v2;  
        int i, j, k;  
        int w;  
        cout<<"请输入顶点数和边数:";  
        cin>>G.vexnum>>G.arcnum;  
      
        cout<<"请输入顶点:";  
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            cin>>G.vexs[i];  
      
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            for(j=0; j<G.vexnum; j++)  
                G.arcs[i][j]=-1000;  
      
        cout<<"请输入边:"<<endl;  
        for(k=0; k<G.arcnum; k++)  
        {  
            cin>>v1>>v2>>w;  
            i=LocateVex(G, v1);  
            j=LocateVex(G, v2);  
            G.arcs[i][j]=G.arcs[j][i]=w;  
        }  
    }  
      
    void CreateDG(MGraph &G)//构造有向图  
    {  
        string v1, v2;  
        int i, j, k;  
        cout<<"请输入顶点数和边数:";  
        cin>>G.vexnum>>G.arcnum;  
      
        cout<<"请输入顶点:";  
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            cin>>G.vexs[i];  
      
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            for(j=0; j<G.vexnum; j++)  
                G.arcs[i][j]=0;  
      
        cout<<"请输入边:"<<endl;  
        for(k=0; k<G.arcnum; k++)  
        {  
            cin>>v1>>v2;  
            i=LocateVex(G, v1);  
            j=LocateVex(G, v2);  
            G.arcs[i][j]=1;  
        }  
    }  
      
    void CreateDN(MGraph &G)//构造有向网  
    {  
        string v1, v2;  
        int i, j, k;  
        int w;  
        cout<<"请输入顶点数和边数:";  
        cin>>G.vexnum>>G.arcnum;  
      
        cout<<"请输入顶点:";  
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            cin>>G.vexs[i];  
      
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            for(j=0; j<G.vexnum; j++)  
                G.arcs[i][j]=-1000;  
      
        cout<<"请输入边:"<<endl;  
        for(k=0; k<G.arcnum; k++)  
        {  
            cin>>v1>>v2>>w;  
            i=LocateVex(G, v1);  
            j=LocateVex(G, v2);  
            G.arcs[i][j]=w;  
        }  
    }  
      
    int FirstAdjVex(MGraph G, int v)//返回顶点v的第一个邻接顶点序号  
    {  
        for(int i=0; i<G.vexnum; i++)  
            if(G.arcs[v][i]==1)  
                return i;  
        return -1;  
    }  
      
    int NextAdjVex(MGraph G, int v, int w)//返回顶点v的相对于w的下一个邻接顶点序号  
    {  
        for(int i=w+1; i<G.vexnum; i++)  
            if(G.arcs[v][i]==1)  
                return i;  
        return -1;  
    }  
      
    bool visited[100];  
      
    void DFS(MGraph G, int v)  
    {  
        visited[v]=true;  
        cout<<G.vexs[v]<<" ";  
        for(int w=FirstAdjVex(G, v); w>=0; w=NextAdjVex(G, v, w))  
            if(!visited[w])  
                DFS(G, w);  
    }  
      
    void DFSTraverse(MGraph G)//深搜  
    {  
        for(int i=0; i<G.vexnum; i++)  
            visited[i]=false;  
      
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
            if(!visited[i])  
                DFS(G, i);  
    }  
      
    void BFSTraverse(MGraph G)//广搜,类似于树的层次遍历  
    {  
        for(int i=0; i<G.vexnum; i++)  
            visited[i]=false;  
      
        queue<int> q;  
      
        for(i=0; i<G.vexnum; i++)  
        {  
            if(!visited[i])  
            {  
                visited[i]=true;  
                q.push(i);  
                while(!q.empty())  
                {  
                    int v=q.front();  
                    q.pop();  
                    cout<<G.vexs[v]<<" ";  
                    for(int w=FirstAdjVex(G, v); w>=0; w=NextAdjVex(G, v, w))  
                    {  
                        if(!visited[w])  
                        {  
                            visited[w]=true;  
                            q.push(w);  
                        }  
                    }  
                }  
            }  
        }  
    }  
      
    void main()  
    {  
        MGraph g;  
        CreateUDG(g);  
      
        cout<<"深搜:";  
        DFSTraverse(g);  
        cout<<endl;  
      
        cout<<"广搜:";  
        BFSTraverse(g);  
        cout<<endl;      
    }  


    图的结构如下:

     


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