第10章第16題完整代碼(cpp) (Powered by biggates)

/// 10_16 利用圖的深度優先搜索和廣度優先搜索各寫一個算法,

/// 判別以鄰接表方式表示的有向圖中是否存在由頂點

/// vi到頂點vj的路徑(i!=j)

 

#include "stdafx.h"

#include <stdlib.h>

#include <stdlib.h>

#include <conio.h>

#include <time.h>

#include "Chapter10.h"

 

void initializeGraph(vexNode* head, const int numOfVex)

//初始化一個以head爲頭節點,長度爲numOfVex的鄰接表

{

    for(int i = 0; i < numOfVex; i++)

    {

        (head + i)->vertex = ' ';

        (head + i)->pLink = NULL;

    }

}

 

void initializeEdgeNode(edgeNode* head)

//初始化一個edgeNode節點

{

    head->adjvex = -1;

    head->pNext = NULL;

}

 

edgeNode* newEdgeNode()

//用來分配空間

{

    edgeNode* head = NULL;

 

    head = (edgeNode*)malloc(sizeof(edgeNode));

 

    if(head == NULL)

    {

        printf("分配空間出錯!/n");

        exit(1);

    }

 

    initializeEdgeNode(head);

 

    return head;

}

 

vexNode* constructGraph(const int size)

//生成鄰接表的函數

{

    char ch = 'A';

    int tempVex = 0;

    srand((unsigned)time(NULL));

 

    vexNode* vexes = (vexNode*)malloc(sizeof(vexNode) * size);

 

 

    initializeGraph(vexes, size);

 

    edgeNode* r = NULL;

    edgeNode* s = NULL;

 

    int totalEdges = 0;

 

    for(int i = 0; i < size; i++, ch++)

    {

        r = NULL;

        (vexes + i)->vertex = (char)('a' + i);

 

        for (int j = 0; j < size; j++)

        {

            if (j == i)

            {

                continue;

            }

            //避免生成與自己相連的邊

 

            if ((tempVex = (rand() % 4) )== 1)

            //隨機地生成與這個頂點相連的邊

            {

                s = newEdgeNode();

 

                totalEdges++;

 

                s->adjvex = j;

 

                if (r == NULL)

                {

                    (vexes + i)->pLink = s;

                }

                else

                {

                    r->pNext = s;

                }

                r = s;

            }

        }

    }

 

    printf("已生成鄰接表,頂點數爲%d,邊數爲%d。/n", NUM_OF_VEX, totalEdges);

    printEdges(vexes, size);

    return vexes;

}

 

void printEdges(vexNode* vexes, const int size)

//顯示所有的頂點和邊

{

    printf("鄰接表的信息爲:/n");

    printf("頂點/t相鄰的頂點/n");

 

    edgeNode* tempNode = NULL;

    for (int i = 0; i < size; i++)

    {

        printf("%c/t", (vexes + i)->vertex);

        tempNode = (vexes + i)->pLink;

 

        while (tempNode != NULL)

        {

            printf("%c/t", tempNode->adjvex + 'a');

            tempNode = tempNode->pNext;

        }

        printf("/n");

    }

}

 

vexNode* searchNode(vexNode* vexes, const int size, const char data)

//在以vexes爲首,大小爲size的鄰接表中查找vertex爲data的節點的函數

{

    vexNode* t = vexes;

    vexNode* s = NULL;

 

    for (int i = 0; (i < size) && (t->vertex != data); i++)

    {

        t++;

    }

 

    if (t->vertex == data)

    {

        s = t;

    }

    else

    {

        return NULL;

    }

 

    return s;

}

 

void findPathDepth(vexNode* graph, const int size, const char source, const char target)

//在先序遍歷的基礎上作的查找從source到target的路徑的程序,深度優先

{

    int stack[NUM_OF_VEX * NUM_OF_VEX] = {NULL};

    int top = -1;

    int i = 0;                //循環計數器

 

    vexNode* s = NULL;

    vexNode* t = graph;

    vexNode* r = NULL;

 

    s = searchNode(graph, size, source);

    r = searchNode(graph, size, target);

 

    //以上將s和r調整到source和target對應的位置

 

    printf("進行深度優先查找……/n");

 

    if (s == NULL || r == NULL)

    {

        printf("空的起始/終結節點,不進行路徑查找!/n");

        return;

    }

 

    t = s;

 

    edgeNode* tempedgeNode = s->pLink;

    do

    {

        while (tempedgeNode != NULL)

        {

            if ((graph + tempedgeNode->adjvex)->vertex == target)

            {

                printf("有從節點%c到節點%c的路徑!/n", source, target);

                return;

            }

 

            top++;

            stack[top] = tempedgeNode->adjvex;        //s的臨接頂點的位置入棧

 

            tempedgeNode = tempedgeNode->pNext;

        }

 

        while(tempedgeNode == NULL && top >= 0)

        {

            t = graph + stack[top];

            top--;

            tempedgeNode = t->pLink;

 

        }

    }

    while(top >= 0 && top < 64);

 

 

    printf("沒有從節點%c到節點%c的路徑!/n", source, target);

}

 

void findPathWidth(vexNode* graph, const int size, const char source, const char target)

//在先序遍歷的基礎上作的查找從source到target的路徑的程序,廣度優先

{

    int stack[NUM_OF_VEX * NUM_OF_VEX] = {NULL};

    int front = 0;

    int rear = -1;

    int i = 0;                //循環計數器

 

    vexNode* s = NULL;

    vexNode* t = graph;

    vexNode* r = NULL;

 

    s = searchNode(graph, size, source);

    r = searchNode(graph, size, target);

 

    //以上將s和r調整到source和target對應的位置

 

    printf("進行廣度優先查找……/n");

 

    if (s == NULL || r == NULL)

    {

        printf("空的起始/終結節點,不進行路徑查找!/n");

        return;

    }

 

    t = s;

 

    edgeNode* tempedgeNode = s->pLink;

    do

    {

        while (tempedgeNode != NULL)

        {

            if ((graph + tempedgeNode->adjvex)->vertex == target)

            {

                printf("有從節點%c到節點%c的路徑!/n", source, target);

                return;

            }

 

            rear++;

            stack[rear] = tempedgeNode->adjvex;        //s的臨接頂點的位置入隊

 

            tempedgeNode = tempedgeNode->pNext;

        }

 

        while(tempedgeNode == NULL && front <= rear)

        {

            front++;

            t = graph + stack[front];

            tempedgeNode = t->pLink;

 

        }

    }

    while(front <= rear);

 

 

    printf("沒有從節點%c到節點%c的路徑!/n", source, target);

}

void visit(vexNode* vex)

{

    printf("%c", vex->vertex);

}

 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{       

    vexNode* head = NULL;

 

    char ch = 'y';

 

    char source = '/0';

    char target = '/0';

 

    head = constructGraph(NUM_OF_VEX);

 

    while(ch == 'y')

    {

        printf("請輸入一個從%c到%c的字母作爲起始節點:", 'a', 'a' + NUM_OF_VEX - 1);

 

        source = getche();

 

        printf("/n請輸入一個從%c到%c的字母作爲結束節點:", 'a', 'a' + NUM_OF_VEX - 1);

 

        target = getche();

 

        printf("/n");

 

        findPathDepth(head, NUM_OF_VEX, source, target);

        findPathWidth(head, NUM_OF_VEX, source, target);

 

        printf("/n還繼續嗎(請輸入y以繼續)?");

 

        ch = getche();

 

        printf("/n");

 

    }

    return 0;

}

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章