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【練習】判斷無向圖是否是樹

  一個無向圖G是一棵樹的條件是G必須是無迴路的連通圖或是有n-1條邊的連通圖,這裡採用後者實現。
  在深度搜索遍歷的過程中,同時對遍歷過的頂點和邊數計數,當全部頂點都遍歷過且邊數為2(n1)時,這個圖就是一棵樹,否則不是一棵樹。

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
/*圖的鄰接表型別定義*/
typedef char VertexType[4];
typedef char InfoPtr;
typedef int VRType;
#define MaxSize 50              /*最大頂點個數*/
typedef enum{DG,DN,UG,UN}GraphKind; /*圖的型別:有向圖、有向網、無向圖和無向網*/ typedef struct ArcNode /*邊表結點的型別定義*/ { int adjvex; /*弧指向的頂點的位置*/ InfoPtr *info; /*與弧相關的資訊*/ struct ArcNode *nextarc; /*指示下一個與該頂點相鄰接的頂點*/ }ArcNode; typedef struct VNode /*表頭結點的型別定義*/ { VertexType data; /*用於儲存頂點*/
ArcNode *firstarc; /*指示第一個與該頂點鄰接的頂點*/ }VNode,AdjList[MaxSize]; typedef struct /*圖的型別定義*/ { AdjList vertex; int vexnum,arcnum; /*圖的頂點數目與弧的數目*/ GraphKind kind; /*圖的型別*/ }AdjGraph; /*函式宣告*/ int LocateVertex(AdjGraph G,VertexType v); void CreateGraph(AdjGraph *G); void
DisplayGraph(AdjGraph G); void DestroyGraph(AdjGraph *G); int IsTree(AdjGraph *G); void DFS(AdjGraph *G,int v,int *vNum,int *eNum); int visited[MaxSize]; void main() { AdjGraph G; printf("採用鄰接矩陣建立無向圖G:\n"); CreateGraph(&G); printf("輸出無向圖G:"); DisplayGraph(G); if(IsTree(&G)) printf("無向圖G是一棵樹!\n"); else printf("無向圖G不是一棵樹!\n"); DestroyGraph(&G); } int IsTree(AdjGraph *G) { int vNum=0,eNum=0,i; for(i=0;i<G->vexnum;i++) visited[i]=0; DFS(G,0,&vNum,&eNum); if(vNum==G->vexnum && eNum==2*(G->vexnum-1)) return 1; else return 0; } void DFS(AdjGraph *G,int v,int *vNum,int *eNum) { ArcNode *p; visited[v]=1; (*vNum)++; p=G->vertex[v].firstarc; while(p!=NULL) { (*eNum)++; if(visited[p->adjvex]==0) DFS(G,p->adjvex,vNum,eNum); p=p->nextarc; } } void CreateGraph(AdjGraph *G) /*採用鄰接表儲存結構,建立無向圖G*/ { int i,j,k; VertexType v1,v2; /*定義兩個頂點v1和v2*/ ArcNode *p; printf("輸入圖的頂點數,邊數(逗號分隔): "); scanf("%d,%d",&(*G).vexnum,&(*G).arcnum); printf("輸入%d個頂點的值:\n",G->vexnum); for(i=0;i<G->vexnum;i++) /*將頂點儲存在表頭結點中*/ { scanf("%s",G->vertex[i].data); G->vertex[i].firstarc=NULL; /*將相關聯的頂點置為空*/ } printf("輸入弧尾和弧頭(以空格作為間隔):\n"); for(k=0;k<G->arcnum;k++) /*建立邊連結串列*/ { scanf("%s%s",v1,v2); i=LocateVertex(*G,v1); j=LocateVertex(*G,v2); /*j為入邊i為出邊建立鄰接表*/ p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode)); p->adjvex=j; p->info=NULL; p->nextarc=G->vertex[i].firstarc; G->vertex[i].firstarc=p; /*i為入邊j為出邊建立鄰接表*/ p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode)); p->adjvex=i; p->info=NULL; p->nextarc=G->vertex[j].firstarc; G->vertex[j].firstarc=p; } (*G).kind=UG; } int LocateVertex(AdjGraph G,VertexType v) /*返回圖中頂點對應的位置*/ { int i; for(i=0;i<G.vexnum;i++) if(strcmp(G.vertex[i].data,v)==0) return i; return -1; } void DestroyGraph(AdjGraph *G) /*銷燬無向圖G*/ { int i; ArcNode *p,*q; for(i=0;i<(*G).vexnum;++i) /*釋放圖中的邊表結點*/ { p=G->vertex[i].firstarc; /*p指向邊表的第一個結點*/ if(p!=NULL) /*如果邊表不為空,則釋放邊表的結點*/ { q=p->nextarc; free(p); p=q; } } (*G).vexnum=0; /*將頂點數置為0*/ (*G).arcnum=0; /*將邊的數目置為0*/ } void DisplayGraph(AdjGraph G) /*圖的鄰接表儲存結構的輸出*/ { int i; ArcNode *p; printf("%d個頂點:\n",G.vexnum); for(i=0;i<G.vexnum;i++) printf("%s ",G.vertex[i].data); printf("\n%d條邊:\n",2*G.arcnum); for(i=0;i<G.vexnum;i++) { p=G.vertex[i].firstarc; /*將p指向邊表的第一個結點*/ while(p) /*輸出無向圖的所有邊*/ { printf("%s→%s ",G.vertex[i].data,G.vertex[p->adjvex].data); p=p->nextarc; } printf("\n"); } }
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