DFS(深度优先搜索)和BFS(广度优先搜索)是图论中常用的两种搜索方式。下面将介绍如何使用C语言实现DFS和BFS算法。
深度优先搜索(DFS)
DFS算法是一种用于遍历或搜索树或图的算法。 该算法从根结点开始,尽可能深地搜索树的分支,当遇到无法向下搜索的结点时,回溯到父结点,继续搜索下一分支。DFS算法可以使用递归函数或堆栈数据结构来实现。
下面是使用C语言实现DFS算法的代码:
#include <stdio.h>
#define MAX_NODES 100int visited[MAX_NODES]; // 标记节点是否被访问过
int graph[MAX_NODES][MAX_NODES]; // 图的邻接矩阵
int n; // 图的大小void dfs(int node) {visited[node] = 1;printf("%d ", node);for (int i = 0; i < n; i++) {if (graph[node][i] && !visited[i]) {dfs(i);}}
}int main() {// 假设图的大小为n,邻接矩阵为graph// 初始化visited数组为0for (int i = 0; i < n; i++) {visited[i] = 0;}int start_node = 0; // 从节点0开始遍历dfs(start_node);return 0;
}
上述代码中,首先定义了两个全局变量:visited和graph,用于标记节点是否被访问过和表示图的邻接矩阵。然后定义了一个递归函数dfs,该函数从指定的节点开始遍历图,标记该节点为已访问,打印节点值,然后继续遍历与该节点相邻的未访问节点。在main函数中,初始化visited数组为0,然后从节点0开始遍历图。
广度优先搜索(BFS)
BFS算法是一种用于遍历或搜索树或图的算法。该算法从根结点开始,逐层遍历每个节点的所有子节点,直到遇到目标结点或遍历完整个图。BFS算法可以使用队列数据结构来实现。
下面是使用C语言实现BFS算法的代码:
#include <stdio.h>
#define MAX_NODES 100int visited[MAX_NODES]; // 标记节点是否被访问过
int graph[MAX_NODES][MAX_NODES]; // 图的邻接矩阵
int n; // 图的大小void bfs(int start_node) {int queue[MAX_NODES]; // 队列用于存储待访问节点int front = 0, rear = 0;queue[rear++] = start_node;visited[start_node] = 1;while (front < rear) {int curr_node = queue[front++];printf("%d ", curr_node);for (int i = 0; i < n; i++) {if (graph[curr_node][i] && !visited[i]) {visited[i] = 1;queue[rear++] = i;}}}
}int main() {// 假设图的大小为n,邻接矩阵为graph// 初始化visited数组为0for (int i = 0; i < n; i++) {visited[i] = 0;}int start_node = 0; // 从节点0开始遍历bfs(start_node);return 0;
}
上述代码中,首先定义了两个全局变量:visited和graph,用于标记节点是否被访问过和表示图的邻接矩阵。然后定义了一个函数bfs,该函数从指定的节点开始遍历图,使用队列数据结构存储待访问节点,标记已访问的节点,打印节点值,然后将与该节点相邻的未访问节点加入队列。在main函数中,初始化visited数组为0,然后从节点0开始遍历图。
总结:
以上就是使用C语言实现DFS和BFS算法的代码,这两种算法都是图论中常用的搜索算法,可以通过递归函数或堆栈数据结构实现DFS算法,可以通过队列数据结构实现BFS算法。