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「C++实现图的邻接表存储和广度优先遍历实例分析」
2023-06-27 12:27:56 深夜i     --     --
C++ 邻接表 存储 广度优先遍历

在计算机科学中,图是很重要的一种数据结构。在实际的应用中,图可以用来表示各种关系,比如社交网络中的好友关系,道路交通中的路网结构等等。邻接表是图的一种常用存储方法,本文将介绍如何使用C++实现图的邻接表存储和广度优先遍历。

邻接表存储方法是一种图的链式存储方式,它将每一个节点的相邻节点都存储在与该节点相连的链表中。换句话说,每一个节点会存储一个指向它所有相邻节点的链表。

我们可以使用C++中的链表来实现邻接表存储。下面是一个用C++实现的图的邻接表存储的示例代码:


#include <iostream>

#include <list>

using namespace std;

class Graph {

private:

  int V; //节点数量

  list<int> *adj; //邻接表

public:

  Graph(int V) {

    this->V = V;

    adj = new list<int>[V];

  }

  //添加边

  void addEdge(int v, int w) {

    adj[v].push_back(w);

  }

  //广度优先遍历

  void BFS(int s) {

    bool *visited = new bool[V];

    for (int i = 0; i < V; i++)

      visited[i] = false;

    list<int> queue;

    visited[s] = true;

    queue.push_back(s);

    while (!queue.empty()) {

      s = queue.front();

      cout << s << " ";

      queue.pop_front();

      for (auto i = adj[s].begin(); i != adj[s].end(); ++i) {

        if (!visited[*i]) {

          visited[*i] = true;

          queue.push_back(*i);

        }

      }

    }

  }

};

int main() {

  //创建一个图

  Graph g(4);

  g.addEdge(0, 1);

  g.addEdge(0, 2);

  g.addEdge(1, 2);

  g.addEdge(2, 0);

  g.addEdge(2, 3);

  g.addEdge(3, 3);

  cout << "广度优先遍历从节点2开始:\n";

  g.BFS(2);

  return 0;

}

在上面的示例代码中,Graph类是一个实现邻接表存储的图的类。在类中,我们在构造函数中初始化了邻接表,并且实现了添加边和广度优先遍历的方法。

在main函数中,我们创建了一个名为g的Graph对象,并向它添加了一些边,然后进行了一次广度优先遍历。在广度优先遍历过程中,我们使用了一个visited数组来记录已经遍历过的节点,同时使用了一个queue队列来存储待遍历的节点。

当我们运行上面的示例代码时,输出结果如下所示:


广度优先遍历从节点2开始:

2 0 3 1

以上输出结果展示了广度优先遍历的结果是从节点2开始,依次遍历节点2,0,3和1。

总之,邻接表存储和广度优先遍历是图算法中的两个重要概念,它们在计算机科学中的应用十分广泛,我们可以使用C++来实现它们的许多实际操作。

  
  

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