图的邻接矩阵表示广度深度遍历大连理工大学数据结构上机

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286

#include <iostream>
#include <Queue.h>
//队列,可用之前文章里面的Queue.h
using namespace std;

template<class EdgeType>
class Edge
{
public:
int start,end;//边的起始节点,终止节点
EdgeType weight;//边的权重(应该可以定义为int)
Edge()
{
start=0;
end=0;
weight=0;
}
Edge(int st,int en,int w)
{
start=st;
end=en;
weight=w;
}
bool operator > (Edge oneEdge)
{
if(weight>oneEdge.weight)
return true;
else
return false;
}
bool operator < (Edge oneEdge)
{
if(weight<oneEdge.weight)
return true;
else
return false;
}
};

template<class EdgeType>
class Graph
{
public:
int vertexNum; //图中节点个数
int edgeNum; //图中边的个数
int * Mark; //标记某节点是否被访问
Graph(int verNum)
{
this->vertexNum=verNum;
edgeNum=0;
Mark=new int[vertexNum];
for(int i=0;i<vertexNum;i++)
{
Mark[i]=0; //都没有被访问过
}
}
~Graph()
{
delete [] Mark;
}
//virtual Edge<EdgeType> FirstEdge(int oneVertex)=0;
//virtual Edge<EdgeType> NextEdge(Edge<EdgeType> oneEdge)=0;
int verticesNum()
{
return vertexNum;
}
int EdgesNum()
{
return edgeNum;
}
bool isEdge(Edge<EdgeType> oneEdge)
{
if(oneEdge.end>=0 && oneEdge.start>=0 && oneEdge.weight>0)//判断条件还不清楚
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
int startOfVertex(Edge<EdgeType> oneEdge)
{
return oneEdge.start;
}
int endOfVertex(Edge<EdgeType> oneEdge)
{
return oneEdge.end;
}
EdgeType weight(Edge<EdgeType> oneEdge) //返回oneEdge的权重
{
return oneEdge.weight;
}
//virtual void setEdge(int start,int end,int weight)=0;
//virtual void deleteEdge(int start,int end)=0;
};

template<class EdgeType>
class AdjGraph : public Graph<EdgeType >
{
private:
int ** matrix;
public:
AdjGraph(int verNum):Graph<EdgeType>(verNum)
{
matrix =new int * [verNum];
for(int i=0;i<verNum;i++)
{
matrix[i]=new int [verNum];
}
for(int i=0;i<verNum;i++)
for(int j=0;j<verNum;j++)
{
matrix[i][j]=0;
}
}

AdjGraph(int verNum,int ** a):Graph<EdgeType>(verNum)
{
matrix =new int * [verNum];
for(int i=0;i<verNum;i++)
{
matrix[i]=new int [verNum];
}
for(int i=0;i<verNum;i++)
for(int j=0;j<verNum;j++)
{

matrix[i][j]=a[i][j];
}
}
void disp()
{
for(int i=0;i<this->vertexNum;i++)
{
for(int j=0;j<this->vertexNum;j++)
{
cout<<matrix[i][j]<<" ";
}
cout<<endl;
}
}
~AdjGraph()
{
for(int i=0;i<this->vertexNum;i++)
{
matrix[i]=new int [this->vertexNum];
}
delete [] matrix;
}
Edge<EdgeType> FirstEdge(int oneVer) //返回顶点的第一条边
{
Edge<EdgeType> tem;
tem.start=oneVer;
for(int i=0;i<this->vertexNum;i++)
{
if(matrix[oneVer][i]!=0)
{
tem.end=i;
tem.weight=matrix[oneVer][i];
return tem;
//break;
}
}
//cout<<"没有符合条件的边"<<endl;
//return;
}
Edge<EdgeType> NextEdge(Edge<EdgeType> oneEdge)//返回与oneEdg有相同起点的下一条边
{
Edge<EdgeType> tem;
tem.start=oneEdge.start;
for(int i=oneEdge.end+1;i<this->vertexNum;i++)
{
if(matrix[oneEdge.start][i]!=0)
{
tem.end=i;
tem.weight=matrix[oneEdge.start][i];
return tem;
}
}
//cout<<"没有符合条件的边"<<endl;
//return;
}
void visit(int i)
{
cout<<"正在访问"<<i+1<<"号节点"<<endl;
}

//深度优先搜索
void DFS(int i)//从i号节点开始深度优先搜索
{
this->Mark[i]=1;
visit(i);
for(Edge<EdgeType> e=FirstEdge(i);this->isEdge(e);e=NextEdge(e))
{
if(this->Mark[e.end]==0)
{
DFS(e.end);
}
}

}
void DFSGraph()//对图进行深度优先搜索
{
for(int i=0;i<this->vertexNum;i++)
this->Mark[i]=0; //标记都未访问
for(int i=0;i<this->vertexNum;i++)
{
if(this->Mark[i]==0)
{
DFS(i);
}
}

}
//广度优先搜索
void BFS(int i)//从i号节点开始广度优先搜索
{
Queue<int> que;
que.EnQueue(i);
visit(i);
this->Mark[i]=1;
int p;
while(!que.IsEmpty())
{
que.DeQueue(p);
this->Mark[p]=1;
for(Edge<EdgeType> e=FirstEdge(p);this->isEdge(e);e=NextEdge(e))
{
if(this->Mark[e.end]==0)
{//此处要注意,在节点入队时候就要将Mark置为已访问,否则可能会导致同一节点多次入队
visit(e.end);
this->Mark[e.end]=1;
que.EnQueue(e.end);
}
}
}
}

void BFSGraph()//对图进行广度优先搜索
{
for(int i=0;i<this->vertexNum;i++)
this->Mark[i]=0; //标记都未访问
for(int i=0;i<this->vertexNum;i++)
{
if(this->Mark[i]==0)
{
BFS(i);
}
}

}
};

int main()
{
//课本p160页的图
int tem[8][8]={
{0,1,1,0,0,0,0,0},
{1,0,0,1,1,0,0,0},
{1,0,0,0,0,1,1,0},
{0,1,0,0,0,0,0,1},
{0,1,0,0,0,0,0,1},
{0,0,1,0,0,0,1,0},
{0,0,1,0,0,1,0,0},
{0,0,0,1,1,0,0,0},
};
int ** a=new int *[8];
for(int i=0;i<8;i++)
{
a[i]=new int [8];
}
for(int i=0;i<8;i++)
for(int j=0;j<8;j++)
{
a[i][j]=tem[i][j];
}

AdjGraph<int> p(8,a);
p.disp();
// p.DFSGraph();
p.BFSGraph();

return 0;
}

main函数里构造的图