试实现邻接表存储图的广度优先遍历。

函数接口定义:


void BFS ( LGraph Graph, Vertex S, void (*Visit)(Vertex) );

其中LGraph是邻接表存储的图,定义如下:

/* 邻接点的定义 */
typedef struct AdjVNode *PtrToAdjVNode; 
struct AdjVNode{
    Vertex AdjV;        /* 邻接点下标 */
    PtrToAdjVNode Next; /* 指向下一个邻接点的指针 */
};

/* 顶点表头结点的定义 */
typedef struct Vnode{
    PtrToAdjVNode FirstEdge; /* 边表头指针 */
} AdjList[MaxVertexNum];     /* AdjList是邻接表类型 */

/* 图结点的定义 */
typedef struct GNode *PtrToGNode;
struct GNode{  
    int Nv;     /* 顶点数 */
    int Ne;     /* 边数   */
    AdjList G;  /* 邻接表 */
};
typedef PtrToGNode LGraph; /* 以邻接表方式存储的图类型 */

函数BFS应从第S个顶点出发对邻接表存储的图Graph进行广度优先搜索,遍历时用裁判定义的函数Visit访问每个顶点。当访问邻接点时,要求按邻接表顺序访问。题目保证S是图中的合法顶点。

裁判测试程序样例:

#include <stdio.h>

typedef enum {false, true} bool;
#define MaxVertexNum 10   /* 最大顶点数设为10 */
typedef int Vertex;       /* 用顶点下标表示顶点,为整型 */

/* 邻接点的定义 */
typedef struct AdjVNode *PtrToAdjVNode; 
struct AdjVNode{
    Vertex AdjV;        /* 邻接点下标 */
    PtrToAdjVNode Next; /* 指向下一个邻接点的指针 */
};

/* 顶点表头结点的定义 */
typedef struct Vnode{
    PtrToAdjVNode FirstEdge; /* 边表头指针 */
} AdjList[MaxVertexNum];     /* AdjList是邻接表类型 */

/* 图结点的定义 */
typedef struct GNode *PtrToGNode;
struct GNode{  
    int Nv;     /* 顶点数 */
    int Ne;     /* 边数   */
    AdjList G;  /* 邻接表 */
};
typedef PtrToGNode LGraph; /* 以邻接表方式存储的图类型 */

bool Visited[MaxVertexNum]; /* 顶点的访问标记 */

LGraph CreateGraph(); /* 创建图并且将Visited初始化为false;裁判实现,细节不表 */

void Visit( Vertex V )
{
    printf(" %d", V);
}

void BFS ( LGraph Graph, Vertex S, void (*Visit)(Vertex) );

int main()
{
    LGraph G;
    Vertex S;

    G = CreateGraph();
    scanf("%d", &S);
    printf("BFS from %d:", S);
    BFS(G, S, Visit);

    return 0;
}

/* 你的代码将被嵌在这里 */

输入样例:给定图如下

2

输出样例:

BFS from 2: 2 0 3 5 4 1 6

代码长度限制 16 KB 时间限制 400 ms 内存限制 64 MB

分析:

图的广度遍历类似于树的层序遍历,都采用队列进行辅助遍历。首先遍历自己以及后继节点,加入到队列中,直到队列为空。

代码:

void BFS ( LGraph Graph, Vertex S, void (*Visit)(Vertex) ){

    Visit(S);
    Visited[S]=true;

    int a[1000]={0};
    int end=0;
    int begin=0;

    a[end++]=S;
    while(begin<end){

        PtrToAdjVNode cur = Graph->G[a[begin++]].FirstEdge;
        while(cur){
            if(!Visited[cur->AdjV]){
                Visit(cur->AdjV);
                Visited[cur->AdjV]= true;
                a[end++]=cur->AdjV;
            }
            cur=cur->Next;
        }
    }
    
}

注意点:

1.采用数组模拟队列。

2.为什么a[end++]=cur->AdjV放在!Visited[cur->Next]条件内:

        如果节点已经被访问过,则代表其以及它的后继节点都已经加入到队列中,无需再重复遍历。

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