[数据结构]：25-图深度优先遍历（邻接矩阵）（C语言实现）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了[数据结构]：25-图深度优先遍历（邻接矩阵）（C语言实现）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

已完成内容

图深度优先遍历实现

01-开发环境

02-文件布局

03-代码

01-主函数

02-头文件

03-AdjMatrixFunction.cpp

04-DFS.cpp

结语

前言

此专栏包含408考研数据结构全部内容，除其中使用到C++引用外，全为C语言代码。使用C++引用主要是为了简化指针的使用，避免二重指针的出现。

已完成内容

[数据结构]：01-顺序表（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：02-单链表（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：03-栈（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：04-循环队列（数组）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：05-循环队列（链表）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：06-队列（链表带头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：07-二叉树（无头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：08-顺序查找（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：09-二分查找（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：10-二叉排序树（无头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：11-冒泡排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：12-快速排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：13-插入排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：14-选择排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：15-堆排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：16-归并排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：17-双链表（带头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：18-链栈（不带头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：19-串KMP模式匹配（数组）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：20-线索二叉树（无头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：21-并查集（数组）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：22-图（邻接矩阵）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：23-图（邻接表）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：24-图广度优先遍历（邻接矩阵）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

图深度优先遍历实现

01-开发环境

语言：C/C++14

编译器：MinGW64

集成开发环境：CLion2022.1.3

02-文件布局

请在CLion集成开发环境中创建C++可执行程序，否则无法运行，原因上面已解释。

[数据结构]：25-图深度优先遍历（邻接矩阵）（C语言实现）

03-代码

01-主函数

用于测试。

// 默认为无向图，若为有向图或网，请适当修改
#include "./Head/AdjMatrix.h"
#include "./Source/AdjMatrixFunction.cpp"
#include "./Source/DFS.cpp"

int main() {
    // 初始化
    AdjMGraph Graph;
    InitGraph(Graph);
    CreateGraph(Graph);
    PrintGraph(Graph);
    printf("VertexNum = %d,EdgeNum = %d\n", Graph.VexNum, Graph.EdgeNum);
    printf("-----------------------------------\n");

    // 深度优先遍历
    //   0  1  4  5  2  6  3  7
//    DFSTraverse(Graph);

    // 删除0号结点插入8号结点
    DeleteVertex(Graph, 0);
    InsertVertex(Graph, 8);
    AddEdge(Graph, 8, 2);
    AddEdge(Graph, 4, 6);
    // 深度优先遍历
    //   8  2  3  6  4  5  1  7
    DFSTraverse(Graph);
    return 0;
}

02-头文件

用于存储结构体和常量等。

//
// Created by 24955 on 2023-04-02.
// 默认为无向图，若为有向图或网，请适当修改
//

#ifndef INC_01_ADJACENTMATRIX_ADJMATRIX_H
#define INC_01_ADJACENTMATRIX_ADJMATRIX_H
// 头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 常量
#define MAXSIZE 8
typedef int VertexType;
typedef int EdgeType;

// 结构体-邻接矩阵
typedef struct {
    VertexType Vex[MAXSIZE];
    // 可采用压缩存储
    EdgeType Edge[MAXSIZE][MAXSIZE];
    int VexNum, EdgeNum;
} AdjMGraph;
#endif //INC_01_ADJACENTMATRIX_ADJMATRIX_H

03-AdjMatrixFunction.cpp

用于存储邻接矩阵的基本操作。

//
// Created by 24955 on 2023-04-02.
// 默认为无向图，若为有向图或网，请适当修改
//
// 初始化图
void InitGraph(AdjMGraph &Graph) {
    // 初始化顶点
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        Graph.Vex[i] = -1;
    }
    // 初始化边
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        for (int j = 0; j < MAXSIZE; j++) {
            Graph.Edge[i][j] = 0;
        }
    }
    Graph.VexNum = 0;
    Graph.EdgeNum = 0;
}

// 输出邻接矩阵
void PrintGraph(AdjMGraph Graph) {
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        printf("%2d\t", Graph.Vex[i]);
        for (int j = 0; j < MAXSIZE; j++) {
            printf("%2d", Graph.Edge[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

// 获取元素下标
int GetIndex(AdjMGraph Graph, VertexType x) {
    /*
     *  1. 获取元素真实下标*/
    int xIndex = -1;
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        if (Graph.Vex[i] == x) {
            xIndex = i;
            break;
        }
    }
    return xIndex;
}

// 插入顶点x
void InsertVertex(AdjMGraph &Graph, VertexType x) {
    /*
     *  1. 插入，顶点个数+1*/
    if (Graph.VexNum == MAXSIZE) {
        return;
    }
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        if (Graph.Vex[i] == -1) {
            Graph.Vex[i] = x;
            break;
        }
    }
    Graph.VexNum++;
}

// 删除顶点x
void DeleteVertex(AdjMGraph &Graph, VertexType x) {
    /*
     *  1. 清除顶点，并修改顶点个数
     *  2. 清除边，并修改边个数*/
    // 清除顶点,将其值设为-1表示该顶点为空
    int xIndex = GetIndex(Graph, x);
    if (xIndex == -1) {
        return;
    }
    Graph.Vex[xIndex] = -1;
    Graph.VexNum--;
    // 清除边
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        if (Graph.Edge[xIndex][i]) {
            Graph.EdgeNum--;
            Graph.Edge[xIndex][i] = 0;
            Graph.Edge[i][xIndex] = 0;
        }
    }
}

// 添加边
void AddEdge(AdjMGraph &Graph, VertexType x, VertexType y) {
    /*
     *  1. 获取顶点值实际下标
     *  2. 插入边*/
    int xIndex = GetIndex(Graph, x);
    int yIndex = GetIndex(Graph, y);
    if (xIndex == -1 || yIndex == -1) {
        return;
    }
    // 添加边
    Graph.Edge[xIndex][yIndex] = 1;
    Graph.Edge[yIndex][xIndex] = 1;
    Graph.EdgeNum++;
}

// 删除边
void RemoveEdge(AdjMGraph &Graph, VertexType x, VertexType y) {
    /*
     *  1. 获取顶点值实际下标
     *  2. 删除边*/
    int xIndex = GetIndex(Graph, x);
    int yIndex = GetIndex(Graph, y);
    if (xIndex == -1 || yIndex == -1) {
        return;
    }
    // 删除边
    Graph.Edge[xIndex][yIndex] = 0;
    Graph.Edge[yIndex][xIndex] = 0;
    Graph.EdgeNum--;
}

// 寻找图中顶点x的第一个邻接点
int FirstNeighbor(AdjMGraph Graph, VertexType x) {
    /*
     *  1. 寻找第一个不为0的值，并返回顶点值*/
    int xIndex = GetIndex(Graph, x);
    if (xIndex == -1) {
        return -1;
    }
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        if (Graph.Edge[xIndex][i]) {
            return Graph.Vex[i];
        }
    }
    return -1;
}

// 图的下一个邻接点-除y以外的下一个邻接点顶点号
int NextNeighbor(AdjMGraph Graph, VertexType x, VertexType y) {
    /*
     *  1. 寻找y之后第一个不为0的值，并返回顶点值*/
    int xIndex = GetIndex(Graph, x);
    int yIndex = GetIndex(Graph, y);
    if (xIndex == -1 || yIndex == -1) {
        return -1;
    }
    // 寻找y之后的下一个邻接点
    for (int i = yIndex + 1; i < MAXSIZE; i++) {
        if (Graph.Edge[xIndex][i]) {
            return Graph.Vex[i];
        }
    }
    return -1;
}


// 创建图 - 主要方便测试，并非图的正确创建方式，应根据具体情况具体分析
void CreateGraph(AdjMGraph &Graph) {
    Graph.VexNum = 8;
    for (int i = 0; i < Graph.VexNum; i++) {
        Graph.Vex[i] = i;
    }
    // 无向图
    AddEdge(Graph, 0, 1);
    AddEdge(Graph, 0, 4);
    AddEdge(Graph, 1, 5);
    AddEdge(Graph, 2, 5);
    AddEdge(Graph, 2, 3);
    AddEdge(Graph, 2, 6);
    AddEdge(Graph, 5, 6);
    AddEdge(Graph, 3, 6);
    AddEdge(Graph, 3, 7);
    AddEdge(Graph, 6, 7);
    Graph.EdgeNum = 10;
}

04-DFS.cpp

用于存储DFS函数。

//
// Created by 24955 on 2023-04-06.
// 默认为无向图，若为有向图或网，请适当修改
//
// 访问函数
void visit(AdjMGraph Graph, int x) {
    printf("%3d", Graph.Vex[x]);
}

// 连通图深度优先遍历
void DFS(AdjMGraph Graph, int x, bool *visited) {
    /*
     * 1. 类似树的前序遍历*/
    int xIndex = GetIndex(Graph, x);
    visit(Graph, xIndex);
    visited[xIndex] = true;
    for (int w = FirstNeighbor(Graph, x); w != -1; w = NextNeighbor(Graph, x, w)) {
        int wIndex = GetIndex(Graph, w);
        // 若当前结点未被访问，访问并入队
        if (!visited[wIndex]) {
            DFS(Graph, w, visited);
        }
    }
}

// 深度优先遍历
void DFSTraverse(AdjMGraph Graph) {
    /*
     *  1. 设置结点是否已访问
     *  2. 访问多个连通子图*/
    bool visited[MAXSIZE];
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        visited[i] = false;
    }
    for (int i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        // 数组所存结点值和数组下标未必对应
        if (!visited[i] && Graph.Vex[i] != -1) {
            DFS(Graph, Graph.Vex[i], visited);
        }
    }
}