图的广度遍历（邻接表）SCAU c++
Description
使用图的深度遍历实现的邻接表存储结构和基本操作函数，在此基础上实现图的广度遍历算法并加以测试。注意正确使用队列存储结构。
输入格式
第一行：输入0到3之间整数(有向图:0,有向网:1,无向图:2,无向网:3)；
第二行：输入顶点数和边数；
第三行：输入各个顶点的值（字符型，长度〈3）；(遍历从输入的第一个顶点开始)
第四行：输入每条弧(边)弧尾和弧头(以空格作为间隔),如果是网还要输入权值；
输出格式
输出对图广度遍历的结果输入样例
0
3 3
a b c
a b
b c
c b输出样例
a b c
此题存储与深度优先遍历那题类似，广度优先遍历需要用队列来存储，代码如下：
#include"string.h"
#include"malloc.h" /* malloc()等 */
#include"stdio.h" /* EOF(=^Z或F6),NULL */
#include"stdlib.h" /* exit() */
#define OK 1
#define ERROR 0
#define MAXQSIZE 100
typedef int Status;
typedef int InfoType; /* 顶点权值类型 */
#define MAX_NAME 3 /* 顶点字符串的最大长度+1 */
typedef char VertexType[MAX_NAME]; /* 字符串类型 */
/*图的邻接表存储表示 */
#define MAX_VERTEX_NUM 20
typedef enum{DG,DN,AG,AN}GraphKind; /* {有向图,有向网,无向图,无向网} */
typedef struct
{
int *base; // 初始化的动态分配存储空间
int front; // 头指针,若队列不空,指向队列头元素
int rear; // 尾指针,若队列不空,指向队列尾元素的下一个位置
}SqQueue;
Status InitQueue(SqQueue &Q)
{
// 构造一个空队列Q，该队列预定义大小为MAXQSIZE
Q.base=(int*)malloc(MAXQSIZE*sizeof(int));
if(!Q.base) exit(1);
Q.rear=Q.front=0;
return OK;
}
Status EnQueue(SqQueue &Q,int e)
{
// 插入元素e为Q的新的队尾元素
if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front) return ERROR;
Q.base[Q.rear]=e;
Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;
return OK;
}
Status DeQueue(SqQueue &Q,int &e)
{
// 若队列不空, 则删除Q的队头元素, 用e返回其值, 并返回OK; 否则返回ERROR
if(Q.front==Q.rear) return ERROR;
e=Q.base[Q.front];
Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;
return e;
}
typedef struct ArcNode
{
int adjvex; /* 该弧所指向的顶点的位置 */
struct ArcNode *nextarc; /* 指向下一条弧的指针 */
InfoType *info; /* 网的权值指针） */
}ArcNode; /* 表结点 */
typedef struct
{
VertexType data; /* 顶点信息 */
ArcNode *firstarc; /* 第一个表结点的地址,指向第一条依附该顶点的弧的指针 */
}VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; /* 头结点 */
typedef struct
{
AdjList vertices;
int vexnum,arcnum; /* 图的当前顶点数和弧数 */
int kind; /* 图的种类标志 */
}ALGraph;
int LocateVex(ALGraph G,VertexType u)
{ /* 初始条件: 图G存在,u和G中顶点有相同特征 */
/* 操作结果: 若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;否则返回-1 */
int i;
for(i=0;i<G.vexnum;++i)
if(strcmp(u,G.vertices[i].data)==0)
return i;
return -1;
}
void CreateGraph(ALGraph *G)
{ /* 采用邻接表存储结构,构造没有相关信息的图G(用一个函数构造4种图) */
int i,j,k;
int w; /* 权值 */
VertexType va,vb;
ArcNode *p;
//printf("Enter the type of map:(0~3): ");
scanf("%d",&(*G).kind);
//printf("Enter Vertex number,Arc number: ");
scanf("%d%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum);
//printf("Enter %d Vertex :\n",(*G).vexnum);
for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /* 构造顶点向量 */
{
scanf("%s",(*G).vertices[i].data);
(*G).vertices[i].firstarc=NULL;
}
//if((*G).kind==1||(*G).kind==3) /* 网 */
// printf("Enter order every arc weight,head and tail (Takes the gap by the blank space ):\n");
//else /* 图 */
// printf("Enter order every arc head and tail (Takes the gap by the blank space ):\n");
for(k=0;k<(*G).arcnum;++k) /* 构造表结点链表 */
{
if((*G).kind==1||(*G).kind==3) /* 网 */
scanf("%d%s%s",&w,va,vb);
else /* 图 */
scanf("%s%s",va,vb);
i=LocateVex(*G,va); /* 弧尾 */
j=LocateVex(*G,vb); /* 弧头 */
p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex=j;
if((*G).kind==1||(*G).kind==3) /* 网 */
{
p->info=(int *)malloc(sizeof(int));
*(p->info)=w;
}
else
p->info=NULL; /* 图 */
p->nextarc=(*G).vertices[i].firstarc; /* 插在表头 */
(*G).vertices[i].firstarc=p;
if((*G).kind>=2) /* 无向图或网,产生第二个表结点 */
{
p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex=i;
if((*G).kind==3) /* 无向网 */
{
p->info=(int*)malloc(sizeof(int));
*(p->info)=w;
}
else
p->info=NULL; /* 无向图 */
p->nextarc=(*G).vertices[j].firstarc; /* 插在表头 */
(*G).vertices[j].firstarc=p;
}
}
}
VertexType* GetVex(ALGraph G,int v)
{ /* 初始条件: 图G存在,v是G中某个顶点的序号。操作结果: 返回v的值 */
if(v>=G.vexnum||v<0)
exit(0);
return &G.vertices[v].data;
}
int FirstAdjVex(ALGraph G,VertexType v)
{ /* 初始条件: 图G存在,v是G中某个顶点 */
/* 操作结果: 返回v的第一个邻接顶点的序号。若顶点在G中没有邻接顶点,则返回-1 */
ArcNode *p;
int v1;
v1=LocateVex(G,v); /* v1为顶点v在图G中的序号 */
p=G.vertices[v1].firstarc;
if(p)
return p->adjvex;
else
return -1;
}
int NextAdjVex(ALGraph G,VertexType v,VertexType w)
{ /* 初始条件: 图G存在,v是G中某个顶点,w是v的邻接顶点 */
/* 操作结果: 返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点的序号。 */
/* 若w是v的最后一个邻接点,则返回-1 */
ArcNode *p;
int v1,w1;
v1=LocateVex(G,v); /* v1为顶点v在图G中的序号 */
w1=LocateVex(G,w); /* w1为顶点w在图G中的序号 */
p=G.vertices[v1].firstarc;
while(p&&p->adjvex!=w1) /* 指针p不空且所指表结点不是w */
p=p->nextarc;
if(!p||!p->nextarc) /* 没找到w或w是最后一个邻接点 */
return -1;
else /* p->adjvex==w */
return p->nextarc->adjvex; /* 返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点的序号 */
}
/*深度遍历*/
int visited[MAX_VERTEX_NUM]; /* 访问标志数组(全局量),未访问标记0，访问标记1 */
void(*VisitFunc)(char* v); /* 函数变量(全局量) */
void BFS(ALGraph G,int v)
{ /* 从第v个顶点出发递归地广度优先遍历图G。算法7.5 */
/* 设置访问标志为TRUE(已访问) */
/* 访问第v个顶点 */
/* 对v的尚未访问的邻接点w递归调用DFS */
int w,u;
printf("%s ",G.vertices[v].data);
visited[v]=true;
SqQueue Q;
InitQueue(Q);
EnQueue(Q,v);
while(Q.rear!=Q.front)
{
DeQueue(Q,u);
ArcNode *p=G.vertices[u].firstarc;
while(p)
{
w=p->adjvex;
if(!visited[w])
{
EnQueue(Q,w);
BFS(G,w);
}
p=p->nextarc;
}
}
}
void BFSTraverse(ALGraph G)
{ /* 对图G作深度优先遍历。算法7.4 */
/* 使用全局变量VisitFunc,使DFS不必设函数指针参数 */
/* 访问标志数组初始化 */
/* 对尚未访问的顶点调用DFS */
int v;
for(v=0;v<G.vexnum;v++)
visited[v]=false;
for(v=0;v<G.vexnum;v++)
if(!visited[v])
BFS(G,v);
printf("\n");
}
void print(char *i)
{
printf("%s ",i);
}
int main()
{
ALGraph g;
CreateGraph(&g);
BFSTraverse(g);
return 1;
}
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