图的广度优先遍历和深度优先遍历

#include <iostream>
using namespace std;
#define INFINITY 32767
#define MAX_VEX 20 //最大顶点个数
#define QUEUE_SIZE (MAX_VEX+1) //队列长度

bool *visited;  //访问标志数组
//图的邻接矩阵存储结构
typedef struct
{
char *vexs; //顶点向量
int arcs[MAX_VEX][MAX_VEX]; //邻接矩阵
int vexnum,arcnum; //图的当前顶点数和弧数
}Graph;
//队列类
class Queue{
public:
void InitQueue()
{
base=(int *)malloc(QUEUE_SIZE*sizeof(int));
front=rear=0;
}
void EnQueue(int e)
{
base[rear]=e;
rear=(rear+1)%QUEUE_SIZE;
}
void DeQueue(int &e)
{
e=base[front];
front=(front+1)%QUEUE_SIZE;
}
public:
int *base;
int front;
int rear;
};

//图G中查找元素c的位置
int Locate(Graph G,char c)
{
for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
if(G.vexs[i]==c)
return i;
return -1;
}

//创建无向网
void CreateUDN(Graph &G)
{
int i,j,w,s1,s2;
char a,b,temp;
cout<<"输入顶点数和弧数:";
cin>>G.vexnum>>G.arcnum;
G.vexs=(char *)malloc(G.vexnum*sizeof(char)); //分配顶点数目
cout<<"输入"<<G.vexnum<<"个顶点."<<endl;
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
{
//初始化顶点
cout<<"输入顶点"<<i+1<<":";
cin>>G.vexs[i];
}
for(i=0;i<G.vexnum;i++) //初始化邻接矩阵
for(j=0;j<G.vexnum;j++)
G.arcs[i][j]=INFINITY;
cout<<"输入"<<G.arcnum<<"条弧."<<endl;
for(i=0;i<G.arcnum;i++)
{
//初始化弧
cout<<"输入弧"<<i+1<<":";
cin>>a>>b>>w; //输入一条边依附的顶点和权值
s1=Locate(G,a);
s2=Locate(G,b);
G.arcs[s1][s2]=G.arcs[s2][s1]=w;
}
}

//图G中顶点k的第一个邻接顶点
int FirstVex(Graph G,int k)
{
if(k>=0 && k<G.vexnum)
{
//k合理
for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
if(G.arcs[k][i]!=INFINITY)
return i;
}
return -1;
}

//图G中顶点i的第j个邻接顶点的下一个邻接顶点
int NextVex(Graph G,int i,int j)
{
if(i>=0 && i<G.vexnum && j>=0 && j<G.vexnum)
{
//i,j合理
for(int k=j+1;k<G.vexnum;k++)
if(G.arcs[i][k]!=INFINITY)
return k;
}
return -1;
}

//深度优先遍历
void DFS(Graph G,int k)
{
int i;
if(k==-1)
{
//第一次执行DFS时,k为-1
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
if(!visited[i])
DFS(G,i); //对尚未访问的顶点调用DFS
}
else
{
visited[k]=true;
cout<<G.vexs[k]; //访问第k个顶点
for(i=FirstVex(G,k);i>=0;i=NextVex(G,k,i))
if(!visited[i])
DFS(G,i); //对k的尚未访问的邻接顶点i递归调用DFS
}
}

//广度优先遍历
void BFS(Graph G){
int k;
Queue Q; //辅助队列Q
Q.InitQueue();
for(int i=0;i<G.vexnum;i++)
if(!visited[i])
{
//i尚未访问
visited[i]=true;
cout<<G.vexs[i];
Q.EnQueue(i); //i入列
while(Q.front!=Q.rear)
{
Q.DeQueue(k); //队头元素出列并置为k
for(int w=FirstVex(G,k);w>=0;w=NextVex(G,k,w))
if(!visited[w])
{
//w为k的尚未访问的邻接顶点
visited[w]=true;
cout<<G.vexs[w];
Q.EnQueue(w);
}
}
}
}

//主函数
int main()
{
int i;
Graph G;
CreateUDN(G);
visited=(bool *)malloc(G.vexnum*sizeof(bool));
cout<<"深度优先遍历: ";
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
visited[i]=false;
DFS(G,-1);
cout<<"\n广度优先遍历: ";
for(i=0;i<G.vexnum;i++)
visited[i]=false;
BFS(G);
system("pause");
return 0;
}