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    图的遍历(深度优先搜索和广度优先搜索)

    一、图的遍历 与树的遍历操作类同,图的遍历操作的定义是,访问途中的每个顶点且每个顶点之北访问一次。图的遍历方法有两种:一种是深度优先遍历,另一种是广度优先遍历。图的深度优先遍历类似于树的先根遍历,图的广度优先遍历类同于树的层序遍历。 图的遍历需要考虑的三个问题: (1)图的特点是没有首尾之分,所以算法的参数要指定访问的第一个顶点。 (2)因为对图的遍历路径有可能构成一个回路,从而造成死循环,所以算法设计要考虑遍历路径可能出现的死循环问题。 (3)一个顶点可能和若干个顶点都是邻接顶点,要使一个顶点的所有邻接顶点按照某种次序都被访问到。 二、连通图的深度优先遍历算法。 图的深度优先遍历算法是遍历时深度优先的算法,即在图的所有邻接顶点中,每次都在访问完当前节点后,首先访问当前顶点的第一个邻接顶点。 深度优先遍历算法可以设计成递归算法。对于连通图,从初始顶点出发一定存在路径和连通图中其它顶带相连,所以对于连通图来说,从初始顶点出发一定可以遍历该图。连通图的深度优先遍历递归算法如下。 (1)访问顶点v并标记顶点v已被访问。 (2)查找顶点v的第一个邻接顶点w. (3)若顶点v的邻接顶点w存在,则继续执行,否则算法结束。 (4)若顶点w尚未被访问,则深度优先遍历递归访问顶点w. (5)查找顶点v的w邻接顶点的下一个邻接顶点w,转到步骤(3). 上述递归算法属于回溯算法,当寻找顶点v的邻接顶点w成功时,继续进行;当寻找顶点v的邻接顶点w失败时,回溯到上一次递归调用的地方继续进行。 对于下图:

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    有向图----有向环检测和拓扑排序

    上一篇:有向图的深度优先和广度优先遍历 优先级限制下的调度问题:给定一组需要完成的任务,以及一组关于任务完成的先后次序的优先级限制。在满足限制条件的前提下应该如何安排并完成所有任务? 拓扑排序:给定一幅有向图,将所有顶点排序,使得所有的有向边均从排在前面的元素指向排在后面的元素(或者说明无法做到这一点)。 优先级限制下不应该存在有向环,一个优先级限制的问题如果存在有向环,那么这个问题 肯定是无解的。 先来解决有向环检测问题: 采用深度优先遍历来解决这个问题:用一个栈表示“当前”正在遍历的有向路径上的顶点。一

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    深度优先搜索遍历与广度优先搜索遍历

    1、图的遍历      和树的遍历类似,图的遍历也是从某个顶点出发,沿着某条搜索路径对图中每个顶点各做一次且仅做一次访问。它是许多图的算法的基础。      深度优先遍历和广度优先遍历是最为重要的两种遍历图的方法。它们对无向图和有向图均适用。   注意:     以下假定遍历过程中访问顶点的操作是简单地输出顶点。 2、布尔向量visited[0..n-1]的设置      图中任一顶点都可能和其它顶点相邻接。在访问了某顶点之后,又可能顺着某条回路又回到了该顶点。为了避免重复访问同一个顶点,必须记住每个已访问的顶点。为此,可设一布尔向量visited[0..n-1],其初值为假,一旦访问了顶点Vi之后,便将visited[i]置为真。 深度优先遍历(Depth-First Traversal) 1.图的深度优先遍历的递归定义      假设给定图G的初态是所有顶点均未曾访问过。在G中任选一顶点v为初始出发点(源点),则深度优先遍历可定义如下:首先访问出发点v,并将其标记为已访问过;然后依次从v出发搜索v的每个邻接点w。若w未曾访问过,则以w为新的出发点继续进行深度优先遍历,直至图中所有和源点v有路径相通的顶点(亦称为从源点可达的顶点)均已被访问为止。若此时图中仍有未访问的顶点,则另选一个尚未访问的顶点作为新的源点重复上述过程,直至图中所有顶点均已被访问为止。      图的深度优先遍历类似于树的前序遍历。采用的搜索方法的特点是尽可能先对纵深方向进行搜索。这种搜索方法称为深度优先搜索(Depth-First Search)。相应地,用此方法遍历图就很自然地称之为图的深度优先遍历。 2、深度优先搜索的过程      设x是当前被访问顶点,在对x做过访问标记后,选择一条从x出发的未检测过的边(x,y)。若发现顶点y已访问过,则重新选择另一条从x出发的未检测过的边,否则沿边(x,y)到达未曾访问过的y,对y访问并将其标记为已访问过;然后从y开始搜索,直到搜索完从y出发的所有路径,即访问完所有从y出发可达的顶点之后,才回溯到顶点x,并且再选择一条从x出发的未检测过的边。上述过程直至从x出发的所有边都已检测过为止。此时,若x不是源点,则回溯到在x之前被访问过的顶点;否则图中所有和源点有路径相通的顶点(即从源点可达的所有顶点)都已被访问过,若图G是连通图,则遍历过程结束,否则继续选择一个尚未被访问的顶点作为新源点,进行新的搜索过程。 3、深度优先遍历的递归算法 (1)深度优先遍历算法   typedef enum{FALSE,TRUE}Boolean;//FALSE为0,TRUE为1   Boolean visited[MaxVertexNum]; //访问标志向量是全局量   void DFSTraverse(ALGraph *G)   { //深度优先遍历以邻接表表示的图G,而以邻接矩阵表示G时,算法完全与此相同     int i;     for(i=0;i<G->n;i++)       visited[i]=FALSE; //标志向量初始化     for(i=0;i<G->n;i++)       if(!visited[i]) //vi未访问过         DFS(G,i); //以vi为源点开始DFS搜索    }//DFSTraverse (2)邻接表表示的深度优先搜索算法   void DFS(ALGraph *G,int i){     //以vi为出发点对邻接表表示的图G进行深度优先搜索     EdgeNode *p;     printf("visit vertex:%c",G->adjlist[i].vertex);//访问顶点vi     visited[i]=TRUE; //标记vi已访问     p=G->adjlist[i].firstedge; //取vi边表的头指针     while(p){//依次搜索vi的邻接点vj,这里j=p->adjvex       if (!visited[p->adjvex])//若vi尚未被访问         DFS(G,p->adjvex);//则以Vj为出发点向纵深搜索       p=p->next; //找vi的下一邻接点      }    }//DFS (3)邻接矩阵表示的深度优先搜索算法   void DFSM(MGraph *G,int i)   { //以vi为出发点对邻接矩阵表示的图G进行DFS搜索,设邻接矩阵是0,l矩阵     int j;     printf("visit vertex:%c",G->vexs[i]);//访问顶点vi     visited[i]=TRUE;     for(j=0;j<G->n;j++) //依次搜索vi的邻接点       if(G->edges[i][j]==1&&!vi

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