圖的廣度搜索  
 

 


/* ======================================== */
/*    圖形的廣度優(yōu)先搜尋法                  */
/* ======================================== */
#include <stdlib.h>
#define MAXQUEUE 10               /* 佇列的最大容量       */ 


struct node                       /* 圖形頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)宣告     */
{
   int vertex;                    /* 頂點(diǎn)資料             */
   struct node *nextnode;         /* 指下一頂點(diǎn)的指標(biāo)     */
};
typedef struct node *graph;       /* 圖形的結(jié)構(gòu)新型態(tài)     */
struct node head[9];              /* 圖形頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)數(shù)組     */
int visited[9];                   /* 遍歷記錄數(shù)組         */

int queue[MAXQUEUE];              /* 佇列的數(shù)組宣告       */
int front = -1;                   /* 佇列的前端           */
int rear = -1;                    /* 佇列的后端           */

/* ---------------------------------------- */
/*  建立圖形                                */
/* ---------------------------------------- */
void creategraph(int *node,int num)
{
   graph newnode;                 /* 新頂點(diǎn)指標(biāo)           */
   graph ptr;
   int from;                      /* 邊線的起點(diǎn)           */
   int to;                        /* 邊線的終點(diǎn)           */
   int i;

   for ( i = 0; i < num; i++ )    /* 讀取邊線的回路       */
   {
      from = node[i*2];           /* 邊線的起點(diǎn)           */
      to = node[i*2+1];           /* 邊線的終點(diǎn)           */
      /* 建立新頂點(diǎn)記憶體 */
      newnode = ( graph ) malloc(sizeof(struct node));
      newnode->vertex = to;       /* 建立頂點(diǎn)內(nèi)容         */
      newnode->nextnode = NULL;   /* 設(shè)定指標(biāo)初值         */
      ptr = &(head[from]);        /* 頂點(diǎn)位置             */
      while ( ptr->nextnode != NULL ) /* 遍歷至鏈表尾     */
         ptr = ptr->nextnode;         /* 下一個(gè)頂點(diǎn)       */
      ptr->nextnode = newnode;        /* 插入結(jié)尾         */
   }
}

/* ---------------------------------------- */
/*  佇列資料的存入                          */
/* ---------------------------------------- */
int enqueue(int value)
{
   if ( rear >= MAXQUEUE )        /* 檢查佇列是否全滿     */
      return -1;                  /* 無(wú)法存入             */
   rear++;                        /* 后端指標(biāo)往前移       */
   queue[rear] = value;           /* 存入佇列             */
}

/* ---------------------------------------- */
/*  佇列資料的取出                          */
/* ---------------------------------------- */
int dequeue()
{
   if ( front  == rear )          /* 檢查佇列是否是空     */
      return -1;                  /* 無(wú)法取出             */
   front++;                       /* 前端指標(biāo)往前移       */
   return queue[front];           /* 佇列取出             */
}

/* ---------------------------------------- */
/*  圖形的廣度優(yōu)先搜尋法                    */
/* ---------------------------------------- */
void bfs(int current)
{
   graph ptr;

   /* 處理第一個(gè)頂點(diǎn) */
   enqueue(current);              /* 將頂點(diǎn)存入佇列       */
   visited[current] = 1;          /* 記錄已遍歷過(guò)         */
   printf("頂點(diǎn)[%d] ",current);   /* 印出遍歷頂點(diǎn)值       */
   while ( front != rear )        /* 佇列是否是空的       */
   {
      current = dequeue();        /* 將頂點(diǎn)從佇列取出     */
      ptr = head[current].nextnode;   /* 頂點(diǎn)位置         */
      while ( ptr != NULL )           /* 遍歷至鏈表尾     */
      {
         if ( visited[ptr->vertex] == 0 ) /* 如過(guò)沒(méi)遍歷過(guò) */
         {
            enqueue(ptr->vertex);     /* 遞回遍歷呼叫     */
            visited[ptr->vertex] = 1; /* 記錄已遍歷過(guò)     */
            /* 印出遍歷頂點(diǎn)值 */
            printf("頂點(diǎn)[%d] ",ptr->vertex);
         }
         ptr = ptr->nextnode;     /* 下一個(gè)頂點(diǎn)           */
      }
   }
}

/* ---------------------------------------- */
/*  主程式: 建立圖形后,將遍歷內(nèi)容印出.      */
/* ---------------------------------------- */
void main()
{
   graph ptr;
   int node[20][2] = { {1, 2}, {2, 1},  /* 邊線數(shù)組       */
                       {1, 3}, {3, 1},
                       {2, 4}, {4, 2},
                       {2, 5}, {5, 2},
                       {3, 6}, {6, 3},
                       {3, 7}, {7, 3},
                       {4, 8}, {8, 4},
                       {5, 8}, {8, 5},
                       {6, 8}, {8, 6},
                       {7, 8}, {8, 7} };
   int i;

   for ( i = 1; i <= 8; i++ )
   {
      head[i].vertex = i;         /* 設(shè)定頂點(diǎn)值           */
      head[i].nextnode = NULL;    /* 清除圖形指標(biāo)         */
      visited[i] = 0;             /* 設(shè)定遍歷初值         */
   }
   creategraph(node,20);          /* 建立圖形             */
   printf("圖形的鄰接鏈表內(nèi)容:\n");
   for ( i = 1; i <= 8; i++ )
   {
      printf("頂點(diǎn)%d =>",head[i].vertex); /* 頂點(diǎn)值       */
      ptr = head[i].nextnode;             /* 頂點(diǎn)位置     */
      while ( ptr != NULL )       /* 遍歷至鏈表尾         */
      {
         printf(" %d ",ptr->vertex);  /* 印出頂點(diǎn)內(nèi)容     */
         ptr = ptr->nextnode;         /* 下一個(gè)頂點(diǎn)       */
      }
      printf("\n");               /* 換行                 */
   }
   printf("圖形的廣度優(yōu)先遍歷內(nèi)容:\n");
   bfs(1);                        /* 印出遍歷過(guò)程         */
   printf("\n");                  /* 換行                 */
}

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