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编程问答

数据结构——无向图创建邻接表以及深度遍历、广度遍历（C语言版）

發(fā)布時間：2023/12/10 编程问答 38 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了数据结构——无向图创建邻接表以及深度遍历、广度遍历（C语言版）小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

摘自：數(shù)據(jù)結構——無向圖創(chuàng)建鄰接表以及深度遍歷、廣度遍歷（C語言版）
作者：正弦定理
發(fā)布時間：2020-12-22 20:55:12
網(wǎng)址：https://blog.csdn.net/chinesekobe/article/details/111409503

數(shù)據(jù)結構——無向圖創(chuàng)建鄰接表以及深度遍歷、廣度遍歷

一、鄰接表概念
二、鄰接表實現(xiàn)
- （1）準備前提——結構體定義
- （2）創(chuàng)建邊鏈表
- （3）打印邊鏈表
- （4）深度優(yōu)先遍歷
- （5）廣度優(yōu)先搜索
- （6）全部代碼

一、鄰接表概念

在無向圖中，頂點存儲在頂點表中，以一個頂點為標記，指向邊鏈表，兩者組合在一起，稱為 鄰接表

對無向圖的每個頂點vi建立一個單鏈表，第i個單鏈表中的結點表示依附于頂點vi的邊（對于有向圖則是以頂點vi為尾的弧）。這個單鏈表就稱為頂點vi的邊表（對于有向圖則稱為出邊表）

邊表的頭指針和頂點的數(shù)據(jù)信息采用順序存儲（稱為頂點表）

鄰接表中存在兩種結點：頂點表結點和邊表結點

頂點表結點由頂點域（data）和指向第一條鄰接邊的指針（firstarc）構成

邊表（鄰接表）結點由鄰接點域（adjvex）和指向下一條鄰接邊的指針域（nextarc）構成

如圖：

二、鄰接表實現(xiàn)

具體樣例

基本每一步，都有注釋！！可認真看并理解！！！

（1）準備前提——結構體定義

#define MAXSIZE 100//深度遍歷標記數(shù)組 int DfsVist[MAXSIZE]; //廣度遍歷標記數(shù)組 int BfsVist[MAXSIZE];// 邊鏈表 typedef struct EdgeLink{int Local; // 存放該頂點對應邊鏈表中數(shù)據(jù) struct EdgeLink *next; // 邊鏈表節(jié)點指針 }Edge,*ELINK;// 頂點表 typedef struct VertexLink{int Vertex; // 存放一條邊鏈表對應的頂點 ELINK FirstNode; // 指向該頂點對應邊鏈表的頭節(jié)點 }Vertex[MAXSIZE],*VLINK;// 存放頂點和邊，指向頂點表結構體數(shù)組 typedef struct MyGraph{int Vnum; // 存放頂點數(shù) int Enum; // 存放邊數(shù) Vertex List; // 邊鏈表對應的頂點表中頂點結構體 }MyGraph;

（2）創(chuàng)建邊鏈表

// 創(chuàng)建邊鏈表 void CreateLink(MyGraph *T) {int i,j;int v1,v2;ELINK p; // 邊鏈表指針 ELINK q;printf("請輸入頂點數(shù)和邊數(shù)(空格隔開):\n");scanf("%d%d",&(T->Vnum),&(T->Enum));// 初始化頂點表結構體數(shù)組 for(i=0;i<T->Vnum;i++){printf("請輸入第%d個頂點的信息:\n",i+1);scanf("%d",&(T->List[i].Vertex)); // 存放頂點在頂點表中 T->List[i].FirstNode = NULL; // 讓每個頂點表第一個指向邊鏈表的指針為NULL }// 打印頂點坐標和頂點表中頂點數(shù)據(jù) printf("---------------------------\n"); for(i=0;i<T->Vnum;i++){printf("頂點下標為:%d 頂點數(shù)據(jù)為: %d\n",i,T->List[i].Vertex); }printf("---------------------------\n");// 插入邊鏈表數(shù)據(jù) for(i=0;i<T->Enum;i++){// 因為頂點表為順序表，所以要按頂點順序輸入相連邊 printf("請輸入兩個連接頂點下標(空格隔開):\n");scanf("%d%d",&v1,&v2);getchar(); q = (ELINK)malloc(sizeof(Edge)); // 創(chuàng)建邊鏈表節(jié)點，分配內存 q->Local = v2; // 記錄與該頂點連接邊的頂點坐標q->next = NULL; // 讓尾巴指向NULL if(!T->List[v1].FirstNode){ // 判斷是否為這個頂點第一個指向的數(shù)據(jù) T->List[v1].FirstNode = q;}else{// 這個頂點已經(jīng)指向了一條邊，以這條邊為頭節(jié)點，尾插法 p = T->List[v1].FirstNode; // 臨時存放頭節(jié)點 while(p->next) // 讓節(jié)點指針遍歷到尾巴上 {p = p->next;}p->next = q; // 讓新插的節(jié)點連接到之前邊節(jié)點的尾巴上 }q = (ELINK)malloc(sizeof(Edge)); // 創(chuàng)建邊鏈表節(jié)點，分配內存 q->Local = v1; // 記錄與該頂點連接邊的頂點坐標q->next = NULL; // 讓尾巴指向NULL if(!T->List[v2].FirstNode){ // 判斷是否為這個頂點第一個指向的數(shù)據(jù) T->List[v2].FirstNode = q;}else{// 這個頂點已經(jīng)指向了一條邊，以這條邊為頭節(jié)點，尾插法 p = T->List[v2].FirstNode; // 臨時存放頭節(jié)點 while(p->next) // 讓節(jié)點指針遍歷到尾巴上 {p = p->next;}p->next = q; // 讓新插的節(jié)點連接到之前邊節(jié)點的尾巴上 }} }

（3）打印邊鏈表

// 打印鄰接表 void PrintLink(MyGraph *S) {MyGraph *T = S;ELINK Q; // 防止邊鏈表指針指到NULL ，用臨時指針代替遍歷打印 int i;printf("打印鄰接表結果如下:\n");for(i=0;i<T->Vnum;i++){Q = T->List[i].FirstNode; // 接受每個頂點指向對應邊鏈表的頭節(jié)點指針 printf("%d--->",i);while(1){if(Q == NULL) // 指針指到尾巴 NULL{putchar('\n');break;}printf("------->%3d",Q->Local);Q = Q->next; }}putchar('\n'); }

（4）深度優(yōu)先遍歷

//***************** 深度優(yōu)先遍歷算法—鄰接表 *****************// void DFS_Link(MyGraph *T,int n) { int i,j;ELINK q; // 指向邊鏈表節(jié)點指針 if(n<0 || n>=T->Vnum){printf("輸入有誤\n");return; }DfsVist[n] = 1; // 遍歷一個頂點，做下標記 1 printf(" %d",T->List[n].Vertex);q = T->List[n].FirstNode; //q指向下標為i所對頂點對應的邊鏈表的第一個邊結點 while(q!=NULL) { if(DfsVist[q->Local]!=1){j = q->Local;DFS_Link(T,j);} q = q->next;}} // 初始化深度遍歷—鄰接表 void Init_DFSLINK(MyGraph *Q) {int i;for(i=0;i<Q->Vnum;i++){DfsVist[i] = 0;}for(i=0;i<Q->Vnum;i++){if(!DfsVist[i]){DFS_Link(Q,i); // 此頂點沒有被標記，開始遞歸遍歷}}putchar('\n'); }

（5）廣度優(yōu)先搜索

// 廣度遍歷 void BFS(MyGraph *S,int t) {ELINK P; // 指向頂點所對應的邊鏈表中 int i;int v; // 用來接收邊鏈表對應的頂點// 創(chuàng)建一個數(shù)組隊列 int Queue[MAXSIZE];int front = 0; // 隊頭 int rear = 0; // 隊尾 printf("%d ",S->List[t].Vertex); // 輸出當前遍歷邊鏈表的頂點 BfsVist[t] = 1; // 將該頂點作標記rear = (rear+1)%MAXSIZE; // 入隊一個讓隊尾指向后移一位Queue[rear] = t; // 將該頂點入隊 while(front != rear) // 若front == rear，表明這個頂點在邊鏈表上連接的頂點已經(jīng)遍歷完畢 {front = (front+1)%MAXSIZE; // 出隊 v = Queue[front]; // 得到此時遍歷到頂點坐標 P = S->List[v].FirstNode; // 遍歷當前頂點指向邊鏈表中連接的其他頂點// 也就是換個頂點的邊鏈表繼續(xù)遍歷查找剩余頂點 while(P!=NULL){if(BfsVist[P->Local] == 0){ printf("%d ",P->Local+1); // 輸出連接邊頂點 BfsVist[P->Local] = 1; // 作標記,表示這個頂點已經(jīng)搜索過 rear = (rear+1)%MAXSIZE; // 將該下標入隊 Queue[rear] = P->Local; // 把遍歷到新的邊鏈表對應的頂點坐標入隊 }P = P->next; // 遍歷這個頂點的邊鏈表 } } } // BFS廣度遍歷初始化 void Init_BFS(MyGraph *S) {int i;for(i=0;i<S->Vnum;i++){BfsVist[i] = 0; // 初始化標記符 }for(i=0;i<S->Vnum;i++){if(BfsVist[i]==0)BFS(S,i);}}

（6）全部代碼

#include<stdio.h> #include<stdlib.h>#define MAXSIZE 100//深度遍歷標記數(shù)組 int DfsVist[MAXSIZE]; //廣度遍歷標記數(shù)組 int BfsVist[MAXSIZE];// 邊鏈表 typedef struct EdgeLink{int Local; // 存放該頂點對應邊鏈表中數(shù)據(jù) struct EdgeLink *next; // 邊鏈表節(jié)點指針 }Edge,*ELINK;// 頂點表 typedef struct VertexLink{int Vertex; // 存放一條邊鏈表對應的頂點 ELINK FirstNode; // 指向該頂點對應邊鏈表的頭節(jié)點 }Vertex[MAXSIZE],*VLINK;// 存放頂點和邊，指向頂點表結構體數(shù)組 typedef struct MyGraph{int Vnum; // 存放頂點數(shù) int Enum; // 存放邊數(shù) Vertex List; // 邊鏈表對應的頂點表中頂點結構體 }MyGraph;// 創(chuàng)建邊鏈表 void CreateLink(MyGraph *T) {int i,j;int v1,v2;ELINK p; // 邊鏈表指針 ELINK q;printf("請輸入頂點數(shù)和邊數(shù)(空格隔開):\n");scanf("%d%d",&(T->Vnum),&(T->Enum));// 初始化頂點表結構體數(shù)組 for(i=0;i<T->Vnum;i++){printf("請輸入第%d個頂點的信息:\n",i+1);scanf("%d",&(T->List[i].Vertex)); // 存放頂點在頂點表中 T->List[i].FirstNode = NULL; // 讓每個頂點表第一個指向邊鏈表的指針為NULL }// 打印頂點坐標和頂點表中頂點數(shù)據(jù) printf("---------------------------\n"); for(i=0;i<T->Vnum;i++){printf("頂點下標為:%d 頂點數(shù)據(jù)為: %d\n",i,T->List[i].Vertex); }printf("---------------------------\n");// 插入邊鏈表數(shù)據(jù) for(i=0;i<T->Enum;i++){// 因為頂點表為順序表，所以要按頂點順序輸入相連邊 printf("請輸入兩個連接頂點下標(空格隔開):\n");scanf("%d%d",&v1,&v2);getchar(); q = (ELINK)malloc(sizeof(Edge)); // 創(chuàng)建邊鏈表節(jié)點，分配內存 q->Local = v2; // 記錄與該頂點連接邊的頂點坐標q->next = NULL; // 讓尾巴指向NULL if(!T->List[v1].FirstNode){ // 判斷是否為這個頂點第一個指向的數(shù)據(jù) T->List[v1].FirstNode = q;}else{// 這個頂點已經(jīng)指向了一條邊，以這條邊為頭節(jié)點，尾插法 p = T->List[v1].FirstNode; // 臨時存放頭節(jié)點 while(p->next) // 讓節(jié)點指針遍歷到尾巴上 {p = p->next;}p->next = q; // 讓新插的節(jié)點連接到之前邊節(jié)點的尾巴上 }q = (ELINK)malloc(sizeof(Edge)); // 創(chuàng)建邊鏈表節(jié)點，分配內存 q->Local = v1; // 記錄與該頂點連接邊的頂點坐標q->next = NULL; // 讓尾巴指向NULL if(!T->List[v2].FirstNode){ // 判斷是否為這個頂點第一個指向的數(shù)據(jù) T->List[v2].FirstNode = q;}else{// 這個頂點已經(jīng)指向了一條邊，以這條邊為頭節(jié)點，尾插法 p = T->List[v2].FirstNode; // 臨時存放頭節(jié)點 while(p->next) // 讓節(jié)點指針遍歷到尾巴上 {p = p->next;}p->next = q; // 讓新插的節(jié)點連接到之前邊節(jié)點的尾巴上 }} }// 打印鄰接表 void PrintLink(MyGraph *S) {MyGraph *T = S;ELINK Q; // 防止邊鏈表指針指到NULL ，用臨時指針代替遍歷打印 int i;printf("打印鄰接表結果如下:\n");for(i=0;i<T->Vnum;i++){Q = T->List[i].FirstNode; // 接受每個頂點指向對應邊鏈表的頭節(jié)點指針 printf("%d--->",i);while(1){if(Q == NULL){putchar('\n');break;}printf("------->%3d",Q->Local);Q = Q->next; //！！BUG }}putchar('\n'); }//***************** 深度優(yōu)先遍歷算法—鄰接表 *****************// void DFS_Link(MyGraph *T,int n) { int i,j;ELINK q; // 指向邊鏈表節(jié)點指針 if(n<0 || n>=T->Vnum){printf("輸入有誤\n");return; }DfsVist[n] = 1; // 遍歷一個頂點，做下標記 1 printf(" %d",T->List[n].Vertex);q = T->List[n].FirstNode; //q指向下標為i所對頂點對應的邊鏈表的第一個邊結點 while(q!=NULL) { if(DfsVist[q->Local]!=1){j = q->Local;DFS_Link(T,j);} q = q->next;}} // 初始化深度遍歷—鄰接表 void Init_DFSLINK(MyGraph *Q) {int i;for(i=0;i<Q->Vnum;i++){DfsVist[i] = 0;}for(i=0;i<Q->Vnum;i++){if(!DfsVist[i]){DFS_Link(Q,i); // 此頂點沒有被標記，開始遞歸遍歷}}putchar('\n'); }// 廣度遍歷 void BFS(MyGraph *S,int t) {ELINK P; // 指向頂點所對應的邊鏈表中 int i;int v; // 用來接收邊鏈表對應的頂點// 為了不和廣度搜素—鄰接矩陣沖突// 創(chuàng)建一個數(shù)組隊列 int Queue[MAXSIZE];int front = 0; // 隊頭 int rear = 0; // 隊尾 printf("%d ",S->List[t].Vertex); // 輸出當前遍歷邊鏈表的頂點 BfsVist[t] = 1; // 將該頂點作標記rear = (rear+1)%MAXSIZE; // 入隊一個讓隊尾指向后移一位Queue[rear] = t; // 將該頂點入隊 while(front != rear) // 若front == rear，表明這個頂點在邊鏈表上連接的頂點已經(jīng)遍歷完畢 {front = (front+1)%MAXSIZE; // 出隊 v = Queue[front]; // 得到此時遍歷到頂點坐標 P = S->List[v].FirstNode; // 遍歷當前頂點指向邊鏈表中連接的其他頂點// 也就是換個頂點的邊鏈表繼續(xù)遍歷查找剩余頂點 while(P!=NULL){if(BfsVist[P->Local] == 0){ printf("%d ",P->Local+1); // 輸出連接邊頂點 BfsVist[P->Local] = 1; // 作標記,表示這個頂點已經(jīng)搜索過 rear = (rear+1)%MAXSIZE; // 將該下標入隊 Queue[rear] = P->Local; // 把遍歷到新的邊鏈表對應的頂點坐標入隊 }P = P->next; // 遍歷這個頂點的邊鏈表 } } } // BFS廣度遍歷初始化 void Init_BFS(MyGraph *S) {int i;for(i=0;i<S->Vnum;i++){BfsVist[i] = 0; // 初始化標記符 }for(i=0;i<S->Vnum;i++){if(BfsVist[i]==0)BFS(S,i);}} int main() {MyGraph *S;S = (MyGraph *)malloc(sizeof(MyGraph));// 創(chuàng)建邊鏈表 CreateLink(S);// 打印邊鏈表 PrintLink(S);// 深度遍歷Init_DFSLINK(S); // 廣度遍歷 Init_BFS(S);return 0; }

運行結果：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构——无向图创建邻接表以及深度遍历、广度遍历（C语言版）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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