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C++图的深度和广度遍历
2023-07-13 03:33:31 深夜i     --     --
C++ 深度遍历 广度遍历

C++是一种使用广泛的编程语言,它支持许多数据结构和算法。其中,图是一种非常有用的数据结构,可以用来表示和解决许多实际问题。在图的算法中,深度优先搜索和广度优先搜索是两种非常常用的算法,本文将介绍如何在C++中实现它们。

深度优先搜索(DFS)是一种用于遍历图的算法。它从某个节点开始,依次访问它的相邻节点,直到访问到没有未访问节点的节点为止。我们可以通过使用递归或栈来实现DFS。下面是一个使用递归实现DFS的C++代码:


void DFS(int v, vector<bool>& visited, vector<vector<int>>& graph) {

  visited[v] = true;

  // 在这里处理节点v

  for (int i = 0; i < graph[v].size(); ++i) {

    int u = graph[v][i];

    if (!visited[u]) {

      DFS(u, visited, graph);

    }

  }

}

其中,v表示当前要遍历的节点,visited表示每个节点的访问情况,graph表示图的邻接矩阵。当访问到某个节点时,我们将visited的相应位置标记为true,并遍历它的所有相邻节点(即graph[v]表示v的所有邻居),如果它的邻居节点没有被访问过,则继续递归地访问它。

广度优先搜索(BFS)是一种从图的某个节点开始遍历所有节点的算法。与DFS类似,BFS也需要一个队列来保存待遍历的节点。BFS从起始节点开始,将其加入队列,然后对队列中的节点进行出队操作,访问其相邻节点,并将其加入队列中。下面是一个使用队列实现BFS的C++代码:


void BFS(int v, vector<bool>& visited, vector<vector<int>>& graph) {

  queue<int> q;

  q.push(v);

  visited[v] = true;

  while (!q.empty()) {

    int u = q.front();

    q.pop();

    // 在这里处理节点u

    for (int i = 0; i < graph[u].size(); ++i) {

      int w = graph[u][i];

      if (!visited[w]) {

        visited[w] = true;

        q.push(w);

      }

    }

  }

}

其中,v表示起始节点,visited表示每个节点的访问情况,graph表示图的邻接矩阵。我们首先将起始节点v加入队列中,并将visited的相应位置标记为true。然后,当队列不为空时,我们对队列中的节点进行出队操作,访问其相邻节点并将其加入队列中,直到队列为空。在访问每个节点之前,我们需要检查它是否已经被访问过,以避免无限循环。

需要注意的是,在使用DFS和BFS遍历图时,我们需要对每个节点进行一些处理,例如打印节点的值或更新它们的状态。此外,我们还可以使用DFS或BFS来找到图中的路径,或者进行其他诸如拓扑排序等操作。

总之,C++提供了许多图算法和数据结构的实现,如深度优先搜索和广度优先搜索。使用这些算法和数据结构可以轻松地解决许多实际问题。如果您想深入了解图和其他算法,请查阅相关文献。

  
  

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