This commit is contained in:
krahets
2023-10-29 20:01:26 +08:00
parent 368cbf4261
commit 7b7e1b7c8b
4 changed files with 326 additions and 312 deletions

View File

@@ -342,43 +342,73 @@ BFS 通常借助队列来实现。队列具有“先入先出”的性质,这
=== "C"
```c title="graph_bfs.c"
/* 广度优先遍历 */
/* 节点队列结构体 */
typedef struct {
Vertex *vertices[MAX_SIZE];
int front, rear, size;
} Queue;
/* 构造函数 */
Queue *newQueue() {
Queue *q = (Queue *)malloc(sizeof(Queue));
q->front = q->rear = q->size = 0;
return q;
}
/* 判断队列是否为空 */
int isEmpty(Queue *q) {
return q->size == 0;
}
/* 入队操作 */
void enqueue(Queue *q, Vertex *vet) {
q->vertices[q->rear] = vet;
q->rear = (q->rear + 1) % MAX_SIZE;
q->size++;
}
/* 出队操作 */
Vertex *dequeue(Queue *q) {
Vertex *vet = q->vertices[q->front];
q->front = (q->front + 1) % MAX_SIZE;
q->size--;
return vet;
}
/* 检查顶点是否已被访问 */
int isVisited(Vertex **visited, int size, Vertex *vet) {
// 遍历查找节点,使用 O(n) 时间
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (visited[i] == vet)
return 1;
}
return 0;
}
/* 广度优先遍历 BFS */
// 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
Vertex **graphBFS(GraphAdjList *t, Vertex *startVet) {
// 顶点遍历序列
Vertex **res = (Vertex **)malloc(sizeof(Vertex *) * t->size);
memset(res, 0, sizeof(Vertex *) * t->size);
void graphBFS(GraphAdjList *graph, Vertex *startVet, Vertex **res, int *resSize, Vertex **visited, int *visitedSize) {
// 队列用于实现 BFS
Queue *que = newQueue(t->size);
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
HashTable *visited = newHash(t->size);
int resIndex = 0;
queuePush(que, startVet); // 将第一个元素入队
hashMark(visited, startVet->pos); // 标记第一个入队的顶点
Queue *queue = newQueue();
enqueue(queue, startVet);
visited[(*visitedSize)++] = startVet;
// 以顶点 vet 为起点,循环直至访问完所有顶点
while (que->head < que->tail) {
// 遍历该顶点的边链表,将所有与该顶点有连接的,并且未被标记的顶点入
Node *n = queueTop(que)->list->head->next;
while (n != 0) {
// 查询哈希表,若该索引的顶点已入队,则跳过,否则入队并标记
if (hashQuery(visited, n->val->pos) == 1) {
n = n->next;
continue; // 跳过已被访问过的顶点
while (!isEmpty(queue)) {
Vertex *vet = dequeue(queue); // 队首顶点出
res[(*resSize)++] = vet; // 记录访问顶点
// 遍历该顶点的所有邻接顶点
AdjListNode *node = findNode(graph, vet);
while (node != NULL) {
// 跳过已被访问过的顶点
if (!isVisited(visited, *visitedSize, node->vertex)) {
enqueue(queue, node->vertex); // 只入队未访问的顶点
visited[(*visitedSize)++] = node->vertex; // 标记该顶点已被访问
}
queuePush(que, n->val); // 只入队未访问的顶点
hashMark(visited, n->val->pos); // 标记该顶点已被访问
node = node->next;
}
// 队首元素存入数组
res[resIndex] = queueTop(que); // 队首顶点加入顶点遍历序列
resIndex++;
queuePop(que); // 队首元素出队
}
// 释放内存
freeQueue(que);
freeHash(visited);
resIndex = 0;
// 返回顶点遍历序列
return res;
free(queue);
}
```
@@ -749,39 +779,37 @@ BFS 通常借助队列来实现。队列具有“先入先出”的性质,这
=== "C"
```c title="graph_dfs.c"
/* 检查顶点是否已被访问 */
int isVisited(Vertex **res, int size, Vertex *vet) {
// 遍历查找节点,使用 O(n) 时间
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (res[i] == vet) {
return 1;
}
}
return 0;
}
/* 深度优先遍历 DFS 辅助函数 */
int resIndex = 0;
void dfs(GraphAdjList *graph, HashTable *visited, Vertex *vet, Vertex **res) {
if (hashQuery(visited, vet->pos) == 1) {
return; // 跳过已被访问过的顶点
void dfs(GraphAdjList *graph, Vertex **res, int *resSize, Vertex *vet) {
// 记录访问顶点
res[(*resSize)++] = vet;
// 遍历该顶点的所有邻接顶点
AdjListNode *node = findNode(graph, vet);
while (node != NULL) {
// 跳过已被访问过的顶点
if (!isVisited(res, *resSize, node->vertex)) {
// 递归访问邻接顶点
dfs(graph, res, resSize, node->vertex);
}
node = node->next;
}
hashMark(visited, vet->pos); // 标记顶点并将顶点存入数组
res[resIndex] = vet; // 将顶点存入数组
resIndex++;
// 遍历该顶点链表
Node *n = vet->list->head->next;
while (n != 0) {
// 递归访问邻接顶点
dfs(graph, visited, n->val, res);
n = n->next;
}
return;
}
/* 深度优先遍历 DFS */
// 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
Vertex **graphDFS(GraphAdjList *graph, Vertex *startVet) {
// 顶点遍历序列
Vertex **res = (Vertex **)malloc(sizeof(Vertex *) * graph->size);
memset(res, 0, sizeof(Vertex *) * graph->size);
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
HashTable *visited = newHash(graph->size);
dfs(graph, visited, startVet, res);
// 释放哈希表内存并将数组索引归零
freeHash(visited);
resIndex = 0;
// 返回遍历数组
return res;
void graphDFS(GraphAdjList *graph, Vertex *startVet, Vertex **res, int *resSize) {
dfs(graph, res, resSize, startVet);
}
```