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数据结构学习(C++)——图【2】(DFS和BFS2007-04-02 06:09:00

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对于非线性的结构,遍历都会首先成为一个问题。和二叉树的遍历一样,图也有深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)两种。不同的是,图中每个顶点没有了祖先和子孙的关系,因此,前序、中序、后序不再有意义了。仿照二叉树的遍历,很容易就能完成DFS和BFS,只是要注意图中可能有回路,因此,必须对访问过的顶点做标记。 最基本的有向带权网 #ifndef Graph_H #define Graph_H   #include <iostream> #include <queue> using namespace std; #include "Graphmem.h"   template <class name, class dist, class mem> class Network { public:        Network() {}        Network(dist maxdist) { data.NoEdge = maxdist; }        ~Network() {}        bool insertV(name v) { return data.insertV(v); }        bool insertE(name v1, name v2, dist cost) { return data.insertE(v1, v2, cost); }        name& getV(int n) { return data.getV(n); }        int nextV(int m, int n = -1) { return data.nextV(m, n); }        int vNum() { return data.vNum; }        int eNum() { return data.eNum; } protected:        bool* visited;        static void print(name v) { cout << v; } private:        mem data; }; #endif 你可以看到,这是在以mem方式储存的data上面加了一层外壳。在图这里,逻辑上分有向、无向,带权、不带权;储存结构上有邻接矩阵和邻接表。也就是说分开来有8个类。为了最大限度的复用代码,继承关系就非常复杂了。但是,多重继承是件很讨厌的事,什么覆盖啊,还有什么虚拟继承,我可不想花大量篇幅讲语言特性。于是,我将储存方式作为第三个模板参数,这样一来就省得涉及虚拟继承了,只是这样一来这个Network的实例化就很麻烦了,不过这可以通过typedef或者外壳类来解决,我就不写了。反正只是为了让大家明白,真正要用的时候,最好是写专门的类,比如无向无权邻接矩阵图,不要搞的继承关系乱七八糟。 DFS和BFS的实现 public:        void DFS(void(*visit)(name v) = print)        {               visited = new bool[vNum()];               for (int i = 0; i < vNum(); i++) visited[i] = false;               DFS(0, visit);               delete []visited;        } protected:        void DFS(int i, void(*visit)(name v) = print)        {               visit(getV(i)); visited[i] = true;               for (int n = nextV(i); n != -1; n = nextV(i, n))                      if (!visited[n]) DFS(n, visit);        } public:        void BFS(int i = 0, void(*visit)(name v) = print)//n没有越界检查        {               visited = new bool[vNum()]; queue<int> a; int n;               for (n = 0; n < vNum(); n++) visited[n] = false;               visited[i] = true;               while (i != -1)//这个判断可能是无用的               {                      visit(getV(i));                      for (n = nextV(i); n != -1; n = nextV(i, n))                             if (!visited[n]) { a.push(n); visited[n] = true; }                      if (a.empty()) break;                      i = a.front(); a.pop();               }               delete []visited;        } DFS和BFS函数很难写得像树的遍历方法那么通用,这在后面就会看到,虽然我们使用了DFS和BFS的思想,但是上面的函数却不能直接使用。因为树的信息主要在节点上,而图的边上还有信息。 测试程序 #include <iostream> using namespace std; #include "Graph.h" int main() {        Network<char, int, LinkedList<char, int> > a;        a.insertV('A'); a.insertV('B');        a.insertV('C');       a.insertV('D');        a.insertE('A', 'B', 1); a.insertE('A', 'C', 2);       a.insertE('B', 'D', 3);        cout << "DFS: "; a.DFS(); cout << endl;        cout << "BFS: "; a.BFS(); cout << endl;        return 0; } 老实说,这个类用起来真的不是很方便。不过能说明问题就好。

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