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C++ 圖的深度優先搜尋和廣度優先搜尋實現

06-圖1 列出連通集 (25 point(s))

給定一個有N個頂點和E條邊的無向圖,請用DFS和BFS分別列出其所有的連通集。假設頂點從0到N−1編號。進行搜尋時,假設我們總是從編號最小的頂點出發,按編號遞增的順序訪問鄰接點。

輸入格式:

輸入第1行給出2個整數N(0<N≤10)和E,分別是圖的頂點數和邊數。隨後E行,每行給出一條邊的兩個端點。每行中的數字之間用1空格分隔。

輸出格式:

按照"{ v​1​​ v​2​​ ... v​k​​ }"的格式,每行輸出一個連通集。先輸出DFS的結果,再輸出BFS的結果。

輸入樣例:

8 6
0 7
0 1
2 0
4 1
2 4
3 5

輸出樣例:

{ 0 1 4 2 7 }
{ 3 5 }
{ 6 }
{ 0 1 2 7 4 }
{ 3 5 }
{ 6 }

 這裡用二維鄰接矩陣的方法儲存圖。為了簡單,直接使用全域性變數儲存資料,圖的連通性使用深度優先搜尋演算法和廣度優先演算法實現

#include<cstdio>
#define N 15

int G[N][N],
int Nv;  // 邊數
int Ne;  // 頂點數
bool Visited[N];

void InitVisit()
{
    // 初始化訪問變數
    for(int i=0;i<N;i++)
        Visited[i] = false;
}

void DFS(int V)
{
    // 深度優先搜尋演算法
    Visited[V] = true;
    printf("%d ",V);
    for(int i=0;i<Nv;i++)
    {
        if(!Visited[i]&&G[V][i])
            DFS(i);
    }
}

void ListComponentsWithDFS()
{
    // 深度優先搜尋格式輸出
    for(int i=0;i<Nv;i++)
    {
        if(!Visited[i])
        {
            printf("{ ");
            DFS(i);
            printf("}\n");
        }
    }
}

void BFS(int V)
{
    // 廣度優先搜尋,用佇列輔助
    const int MAX_SIZE = 100;
    int Queue[MAX_SIZE];
    int first = -1,last = -1;
    Queue[++last] = V;
    Visited[V] = true;
    while(first<last)
    {
        int F = Queue[++first];
        printf("%d ",F);
        for(int i=0;i<Nv;i++)
        {
            if(G[F][i]&&!Visited[i])
            {
                Queue[++last] = i;
                Visited[i] = true;
            }
        }
    }
}

void ListComponentsWithBFS()
{
    // 廣度優先搜尋格式輸出
    for(int i=0;i<Nv;i++)
    {
        if(!Visited[i])
        {
            printf("{ ");
            BFS(i);
            printf("}\n");
        }
    }
}

void CreateGraph()
{
    // 用鄰接矩陣建立圖
    int v1,v2;

    scanf("%d %d",&Nv,&Ne);
    for(int i=0;i<Nv;i++)
    {
        for(int j=0;j<Nv;j++)
        {
            G[i][j] = 0;
        }
    }
    for(int i=0;i<Ne;i++)
    {
        scanf("%d %d",&v1,&v2);
        G[v1][v2] = G[v2][v1] = 1;
    }
}

int main()
{
    CreateGraph();
    InitVisit();
    ListComponentsWithDFS();
    InitVisit();
    ListComponentsWithBFS();
}