邻接矩阵的存储方式实现图的广度和深度优先遍历

在做图的邻接矩阵之前，先做好准备工作，定义存储类型，声明队列的操作（在广度优先遍历中使用）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define INFINITY INT_MAX
#define MAXSIZE 20typedef struct queue {int* base;int front;int rear;
}Queue;//定义队列void Init(Queue* q) {q->base = (int*)malloc(sizeof(int) * MAXSIZE);if (!q->base) exit(0);q->front = q->rear = 0;
}//队列初始化
void EnQueue(Queue* q, int e) {q->base[q->rear++] = e;
}//入队
void DeQueue(Queue* q) {q->front++;
}//出队
int EmptyQueue(Queue* q) {if (q->front == q->rear) return 1;return 0;
}//判空typedef struct ArcCell {int adj;int* info;
}ArcCell, AdjMatrix[MAXSIZE][MAXSIZE];
typedef struct {int vexs[MAXSIZE];AdjMatrix arcs;int vexnum, arcnum;char kind;
}MGraph;

具体图的操作

void CreateGraph(MGraph& G);//选择建立图的类型
void CreateUDN(MGraph& G);//无向网的建立
void CreateUDG(MGraph& G);//无向图的建立
void CreateDN(MGraph& G);//有向网的建立；
void CreateDG(MGraph& G);//有向图的建立
int LocateVex(MGraph& G, int v);//定位函数
void GraphPrint(MGraph& G);//邻接矩阵的打印
void DFSTraverse(MGraph& G);//深度优先遍历算法
void BFSTraverse(MGraph& G);//广度优先遍历算法
void DFS(MGraph& G, int v, int visited[]);void CreateGraph(MGraph& G) {//选择建立图的类型int t;printf("-------------\n#输入图类型:\n【1】无向网\n【2】无向图\n【3】有向网\n【4】有向图\n-------------\n");scanf_s("%d", &t);switch (t) {case 1:CreateUDN(G); break;case 2:CreateUDG(G); break;case 3:CreateDN(G); break;case 4:CreateDG(G); break;}
}
int LocateVex(MGraph& G, int v) {for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) {if (G.vexs[i] == v) return i;}return NULL;//没找到
}//定位
void CreateUDN(MGraph& G) {G.kind = 'UDN';printf("#分别输入:顶点数 弧数\n");scanf_s("%d %d", &G.vexnum, &G.arcnum);int i, j, k;printf("#输入%d个顶点:\n", G.vexnum);for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {scanf_s("%d", &G.vexs[i]);}for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {//用邻接矩阵的存储方式存储边和边之间的关系for (j = 0; j < G.vexnum; j++) {G.arcs[i][j] = { INFINITY,NULL };}}int v1, v2, w;printf("#输入%d对关系和权值:\n", G.arcnum);for (k = 0; k < G.arcnum; k++) {scanf_s("%d %d %d", &v1, &v2, &w);i = LocateVex(G, v1);j = LocateVex(G, v2);G.arcs[i][j].adj = w;G.arcs[j][i] = G.arcs[i][j];//无向网零阶矩阵关于主对角线对称；}printf("无向网建立成功！\n");
}//无向网创建
void CreateUDG(MGraph& G) {G.kind = 'UDG';printf("#分别输入:顶点数 弧数\n");scanf_s("%d %d", &G.vexnum, &G.arcnum);int i, j, k;printf("#输入%d个顶点:\n", G.vexnum);for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {scanf_s("%d", &G.vexs[i]);}for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {for (j = 0; j < G.vexnum; j++) {G.arcs[i][j] = { 0,NULL };}}printf("#输入%d对关系:\n", G.arcnum);int v1, v2;for (k = 0; k < G.arcnum; k++) {scanf_s("%d %d", &v1, &v2);i = LocateVex(G, v1);j = LocateVex(G, v2);G.arcs[i][j].adj = 1;G.arcs[j][i] = G.arcs[i][j];}printf("#无向图创建完成!");
}//无向图创建
void CreateDN(MGraph& G) {int totalquan = 0;G.kind = 'DN';printf("#分别输入:顶点数 弧数\n");scanf_s("%d %d", &G.vexnum, &G.arcnum);int i, j, k;printf("#输入%d个顶点:\n", G.vexnum);for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {scanf_s("%d", &G.vexs[i]);}for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {for (j = 0; j < G.vexnum; j++) {G.arcs[i][j] = { INFINITY,NULL };}}printf("#输入%d对关系和权值:\n", G.arcnum);int v1, v2, w;for (k = 0; k < G.arcnum; k++) {scanf_s("%d %d %d", &v1, &v2, &w);i = LocateVex(G, v1);j = LocateVex(G, v2);G.arcs[i][j].adj = w;totalquan += G.arcs[i][j].adj;}printf("有向网建立成功！\n");printf("有向网的总权值为：%d", totalquan);
}//有向网创建
void CreateDG(MGraph& G) {G.kind = 'DG';printf("#分别输入:顶点数 弧数\n");scanf_s("%d %d", &G.vexnum, &G.arcnum);int i, j, k;printf("#输入%d个顶点:\n", G.vexnum);for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {scanf_s("%d", &G.vexs[i]);}for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {for (j = 0; j < G.vexnum; j++) {G.arcs[i][j] = { 0,NULL };}}printf("#输入%d对关系:\n", G.arcnum);int v1, v2;for (k = 0; k < G.arcnum; k++) {scanf_s("%d %d", &v1, &v2);i = LocateVex(G, v1);j = LocateVex(G, v2);G.arcs[i][j].adj = 1;}printf("#有向图创建完成!\n");
}//有向图创建
void GraphPrint(MGraph& G) {int i, j;for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {for (j = 0; j < G.vexnum; j++) {if (G.arcs[i][j].adj == INFINITY) printf("# ");else printf("%d ", G.arcs[i][j].adj);}printf("\n");}
}//矩阵打印
void DFSTraverse(MGraph& G) {//深度优先遍历int i, visited[MAXSIZE];for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {visited[i] = 0;}printf("#选择初始访问点:\n");for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {printf("【%d 】 ", G.vexs[i]);if (i == G.vexnum - 1) printf("\n");}printf("您选择:");scanf_s("%d", &i);printf("#深度遍历为:\n");DFS(G, i - 1, visited);for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {if (visited[i] == 0) DFS(G, i, visited);}
}
void DFS(MGraph& G, int v, int visited[]) {//深度优先遍历visited[v] = 1;printf("%d ", G.vexs[v]);for (int i = 0; i < G.vexnum; i++) {if (G.arcs[v][i].adj == 1 && visited[i] == 0) DFS(G, i, visited);}
}
void BFSTraverse(MGraph& G)//广度优先遍历，使用队列进行辅助
{Queue q;Init(&q);int i, j, visited[MAXSIZE];for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {visited[i] = 0;}printf("请选择起始点！\n");//输入起始节点！for (i = 0; i < G.vexnum; i++) {printf("【%d 】 ", G.vexs[i]);if (i == G.vexnum - 1) printf("\n");}printf("请输入:");scanf_s("%d", &i);i = i - 1;printf("#广度度遍历为:\n");printf("%d ", G.vexs[i]);visited[i] = 1;                  //2.将已访问的结点标志成1EnQueue(&q, G.vexs[i]);         //3.将第一个结点入队while (EmptyQueue(&q) == 0) {DeQueue(&q);for (j = 0; j < G.vexnum; j++) {if (visited[j] == 0) {printf("%d ", G.vexs[j]);visited[j] = 1;EnQueue(&q, G.vexs[j]);}}}}void Meau() {printf("------------------------------------\n");printf("选择您想要的操作数:\n");printf("【1】建立\n");printf("【2】打印\n");printf("【3】深度遍历\n");printf("【4】广度遍历\n");printf("------------------------------------\n");
}//交互菜单

主函数

int main() {MGraph G;int t;Meau();scanf_s("%d", &t);while (t != 0) {switch (t) {case 1:CreateGraph(G); break;case 2:GraphPrint(G); break;case 3:DFSTraverse(G); break;case 4:BFSTraverse(G); break;}printf("\n");scanf_s("%d", &t);}
}

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