/* 标题:<<系统设计师>>应试编程实例-[图程序设计] 作者:成晓旭 时间:2002年09月06日(16:30:00-17:16:00) 完成图的创建函数、顺序遍历函数 时间:2002年09月08日(21:30:00-22:35:00) 完成图的深度优先遍历函数[非堆栈、堆栈实现] */ #include "stdio.h" #include "stdlib.h" //如:FROMHEAD = 1,则用头插法;否则:则用尾插法 #define FROMHEAD 1 /* 如:HASHEAD 被定义,则各顶点的邻接点链中<带起始顶点>; 否则:各顶点的邻接点链中<不带起始顶点>; */ #define NODE_NUM 5 #ifdef HASHEAD //<带起始顶点> int GraphNode[NODE_NUM][3] = {{1,'A',4},{2,'B',4},{3,'C',5},{4,'D',5},{5,'E',3}}; int ConnectTable[] = {0,1,2,3,1,0,2,3,2,0,1,3,4,3,0,1,2,4,4,2,3}; #else //<不带起始顶点> int GraphNode[NODE_NUM][3] = {{1,'A',3},{2,'B',3},{3,'C',4},{4,'D',4},{5,'E',2}}; int ConnectTable[] = {1,2,3,0,2,3,0,1,3,4,0,1,2,4,2,3}; #endif //邻接表中图各顶点结构类型定义 #define gVertexNode struct gVertexNode gVertexNode { int order; //顶点在图中的序号 int data; //顶点的数据域 gVertexNode *link; //指向顶点的下一个邻接顶点节点的指针 }; //邻接表中图各顶点的遍历头节点结构类型定义 #define gHeadNode struct gHeadNode gHeadNode { int vcount; //邻接链表的节点数目[即当前顶点的邻接顶点个数] //int order; //顶点在图中的序号 int data; //顶点的数据域 gVertexNode *firstnode; //指向邻接表的首顶点节点的指针 }; /* 创建以邻接表方式存储的图 参数描述: gHeadNode HeadNode 图的邻接存储的头节点数组 int max:图的顶点个数 int fromhead:插入邻接占点的方式 fromhead=1 头插入方式 fromhead=0 尾插入方式 */ void CreateGraph(gHeadNode HeadNode[],int max,int fromhead) { gVertexNode *p,*tail; //当前顶点节点及邻接表当前节点的邻接链表的尾节点 int i,j,k; //i,j为循环计数器,k为当前顶点的邻接顶点数目 for(i=0;i<max;i++) { HeadNode[i].vcount = GraphNode[i][2]; HeadNode[i].data = GraphNode[i][1]; HeadNode[i].firstnode = NULL; //printf(" 顶点[%c]有[%d]个邻接点! ",HeadNode[i].data,HeadNode[i].vcount); } for(i=0,k=0;i<max;i++) { for(j=0;j<HeadNode[i].vcount;j++) { //创建图的顶点节点 p = (gVertexNode *)malloc(sizeof(gVertexNode)); if(p==NULL) { exit(1); } else { //图的新顶点赋值 p->order = GraphNode[ConnectTable[k+j]][0]; p->data = GraphNode[ConnectTable[k+j]][1]; p->link = NULL; if(fromhead) {//新节点放在最前面<紧接头节点的后面>头插法 p->link = HeadNode[i].firstnode; HeadNode[i].firstnode = p; } else {//新节点放在最后面<紧接最后一个表节点的后面>尾插法 if(HeadNode[i].firstnode == NULL) {//插入第一个节点 HeadNode[i].firstnode = p; tail = p; } else {//插入非第一个节点[直接接到最后一个节点之后] tail->link = p; tail = p; } } } } //移动关联表计数位置“指针” k = k + HeadNode[i].vcount; } } /* 顺序访问图中的各个节点[以创建的邻接表的头节点数组前后顺序] 参数描述: gHeadNode HeadNode 图的邻接存储的头节点数组 int max:图的顶点个数 */ void Sequence_Journey(gHeadNode HeadNode[],int max) { gVertexNode *p; int i; printf("以创建的邻接表的头节点数组前后顺序访问的图: "); for(i=0;i<max;i++) { p = HeadNode[i].firstnode; //printf(" 顶点[%c]的[%d]个邻接点: ",HeadNode[i].data,HeadNode[i].vcount); while(p != NULL) { printf("顶点[%d][%c] ",p->order,p->data); p = p->link; } printf(" "); } } //图的[深度优先遍历]算法<非堆栈实现算法> void nsDeepthFirst_Journey(gHeadNode HeadNode[],int max) { gVertexNode *p; //顶点 int visited[NODE_NUM]; //0:未访问 1:已访问 int i; printf("图的[深度优先遍历]结果<非堆栈实现>: "); for(i=0;i<max;i++) //设置所有的顶点未访问标志 visited[i] = 0; for(i=0;i<max;i++) { p = HeadNode[i].firstnode; //指向当前访问顶点 //printf("顶点[%d][%c] ",p->order,p->data); while(p != NULL) //如果顶点有邻接顶点 { if(visited[p->order] == 0) {//当前顶点的邻接顶点还未访问 printf("顶点[%d][%c] ",p->order,p->data); visited[p->order] = 1; } p = p->link; //移向下一个顶点 } } } //图的[深度优先遍历]算法<堆栈实现算法> void DeepthFirst_Journey(gHeadNode HeadNode[],int max) { gVertexNode *p; //顶点 gVertexNode *vstack[NODE_NUM+1]; //顶点堆栈 int visited[NODE_NUM+1]; //0:未访问 1:已访问 int i,top; //循环计数器和堆栈指针 printf("图的[深度优先遍历]结果<堆栈实现>: "); for(i=0;i<=max;i++) //设置所有的顶点未访问标志 visited[i] = 0; for(i=0;i<max;i++) { top = 1; vstack[top] = HeadNode[i].firstnode;//将本次访问的起始节点进栈,以便将来正确返回 while(top != 0) //堆栈不为空 { p = vstack[top]; //取堆栈中的栈顶元素 while((p != NULL) && (visited[p->order] == 1)) //还有邻接顶点,且已被访问 p = p->link; if(p == NULL) //当前顶点没有邻接顶点,或有,但都已经被访问过 top--; //完成退栈 else {//否则,则访问之 printf("顶点[%d][%c] ",p->order,p->data); visited[p->order] = 1; vstack[++top] = p; //访问顶点进栈 } } } } int main(int argc, char* argv[]) { gHeadNode HeadNodeArray[NODE_NUM]; int InsertMode = -1; while(InsertMode != 0 && InsertMode != 1) { printf("请输入顶点的插入方式[0尾插入法:/1:头插入法]"); scanf("%d",&InsertMode); } CreateGraph(HeadNodeArray,NODE_NUM,InsertMode); Sequence_Journey(HeadNodeArray,NODE_NUM); //nsDeepthFirst_Journey(HeadNodeArray,NODE_NUM); DeepthFirst_Journey(HeadNodeArray,NODE_NUM); printf(" 应用程序运行结束! "); return 0; }