无向图-邻接矩阵深度优先遍历-DFS
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2022-06-13 11:37:39
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一、算法思想
【DFS】
本算法以无向网为例,存储方式采用邻接矩阵
1)将该网以邻接矩阵的方式存储,由于这里的示例采用无向图,因此它是一个对称阵2)选取A点为起始点,访问此顶点,用一个visit的bool型数组记录访问状态(false表示未被访问,true表示已访问)
3)从A的未被访问的邻接点出发,深度优先遍历图,直到图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到
二、算法复杂度:O(n^2)
存储方式采用邻接矩阵,本身是一个二维数组,要查找每个顶点的邻接点都需要访问矩阵中的所有元素,因此需要O(n^2)的时间三、算法测试用例
本算法的测试用例为《大话数据结构》p239中的图7-5-2,如下图所示:
四、C代码邻接矩阵的DFS实现
/*******************************************************************************************
【DFS】
Author:tmw
date:2018-2-19
********************************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_VERTEX 100
#define inf 65535 //表示两点之间没有边相连
int visit[MAX_VERTEX]; //标记顶点是否被访问
/**图的邻接矩阵的建立**/
//邻接矩阵数据结构定义
typedef struct Martrix_Graph
{
char vertex[MAX_VERTEX]; //存储顶点信息
int edge[MAX_VERTEX][MAX_VERTEX]; //存储边信息
int vertex_number,edge_number;//存储顶点数和边数
}Martrix_Graph;
void Create_non_direction_martrix_Graph( Martrix_Graph *G )
{
int i,j,k,m;
printf("请输入构造的无向图的顶点数和边数:\n");
scanf("%d %d",&G->vertex_number,&G->edge_number);
printf("请输入无向图顶点信息(如ABCDEF....):\n");
char ch;
while( ( ch = getchar() != '\n' ) ); //过滤掉前面的\n,防止\n被scanf进去
for(i=0;i<G->vertex_number;i++)
scanf("%c",&G->vertex[i]);
//不相连的顶点之间的权值设为inf,包括顶点自身
//初始化邻接矩阵
for(i=0;i<G->vertex_number;i++)
for(j=0;j<G->vertex_number;j++)
G->edge[i][j] = inf;
//更新无向图边信息
printf("请输入无向图邻接矩阵相连的边信息,相连标记为1\n");
for(k=0;k<G->edge_number;k++)
{
scanf("%d %d %d",&i,&j,&m);
G->edge[i][j] = m;
G->edge[j][i] = G->edge[i][j];//无向图是对称阵
}
//打印邻接矩阵存储信息,检查正确性
printf("---------------------构造出来的无向图邻接矩阵如下---------------------\n");
for(i=0;i<G->vertex_number;i++)
{
for(j=0;j<G->vertex_number;j++)
printf("%d\t",G->edge[i][j]);
printf("\n");
}
}
//从当前第i个顶点出发,DFS遍历
void DFS(Martrix_Graph G, int i)
{
int j;
//标记当前顶点为已访问状态
visit[i] = true;
printf("%c ",G.vertex[i]);
//对与该顶点相连的其他未访问顶点进行DFS
for(j=0;j<G.vertex_number;j++)
{
if( G.edge[i][j]==1 && !visit[j] )
DFS(G,j);
}
}
//对整个图进行DFS
void DFS_Travel(Martrix_Graph G)
{
//初始化visit数组
int i;
for(i=0;i<G.vertex_number;i++)
visit[i] = false;
//整张图的DFS
printf("对该无向图进行DFS的结果如下:\n");
for(i=0;i<G.vertex_number;i++)
{
if( !visit[i] )
DFS(G,i);
}
}
五、测试程序及运行结果
int main()
{
printf("测试代码\n");
Martrix_Graph G;
Create_non_direction_martrix_Graph(&G);
DFS_Travel(G);
return 0;
}
运行结果:
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