[圖] 7.28 找出u到v的所有路徑-鄰接表(有向圖)-DFS
阿新 • • 發佈:2018-12-14
題目來源:嚴蔚敏《資料結構》C語言版本習題冊 7.28
【題目】已知有向圖和圖中兩個頂點u和v,試編寫演算法求有向圖中從u到v的所有簡單路徑,並以下圖為例手工執行你的演算法,畫出相應的搜尋過程圖
【測試資料】
【結果】
【答案】
/*----------------------------------------------------------------
|7.28 有向圖-從u-v的所有簡單路徑 |
----------------------------------------------------------------*/
int visit[MAX_VERTEX_NUM]; //前面定義了
VertexType paths[maxSize][MAX_VERTEX_NUM]; //存放路徑
int path[MAX_VERTEX_NUM]; //路徑
int pathnum=0; //當前是第幾條路徑
void FindAllPath(ALGraph G, int u,int v,int k) { //u->v當前是第k個位置
int i;
ArcNode *p;
visit[u]=1; //走到了u
path[k]=u; //新增到路徑->下標位置為k的結點是u(第k+1個是u)
if (u==v) { //找到了
for (i=0; i<=k; i++) {//複製到paths
paths[pathnum][i] = G.vers[path[i]].data;
}
paths[pathnum][i]='\0'; //結束符
pathnum++; //找下一條路徑
} else {
//u的鄰邊開始找
for (p=G.vers[u].firstarc; p; p=p->next) {
if (visit[p->adjV]==0)
FindAllPath(G, p->adjV, v, k+1); //去這個鄰接點找
}
}
// 回溯到上一個結點
// 注意:回溯應該寫在外面-->也就是不管有沒有找到都要回溯
visit[u]=0;
path[k]=0;
}
【完整程式碼】
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#ifndef BASE
#define BASE
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
typedef int bool;
#endif
#define VertexType char //點型別
#define VRType int //邊型別
#define maxSize 100
void Visit(VertexType e) {
printf("%c", e);
}
#define MAX_VERTEX_NUM 20
typedef enum{DG, UDG} GraphKind;
typedef struct ArcNode{
int adjV; //邊指向的頂點
VRType weight; //權重
struct ArcNode *next;
}ArcNode; //邊
typedef struct VNode{
VertexType data;
ArcNode *firstarc;
}VNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; //頂點
typedef struct{
GraphKind kind;
int vernum,arcnum;
AdjList vers;
}ALGraph;
/*------------------------
|7.14 建立有向圖的鄰接表|
------------------------*/
Status InitGraph_AL(ALGraph *pG) { //初始化
int i;
pG->arcnum = 0;
pG->vernum = 0;
for (i=0; i<MAX_VERTEX_NUM; ++i)
pG->vers[i].firstarc = NULL; //VC++6.0中指標初始化為0xcccccccc
return OK;
}
int LocateVex_AL(ALGraph G, VertexType e) { //定位值為e的元素下標
int i;
for (i=0; i<G.vernum; ++i) {
if (G.vers[i].data == e) {
return i;
}
}
return -1;
}
Status CreateDG_AL(ALGraph *pG) { //建立有向圖的鄰接表
//輸入規則:頂點數目->弧的數目->各頂點的資訊->各條弧的資訊
int i,a,b;
char tmp[MAX_VERTEX_NUM];
char h,t;
ArcNode *p, *q;
InitGraph_AL(pG); //VC++6.0中指標初始化為0xcccccccc,如果不將指標初始化為NULL,會出錯
//圖的型別
pG->kind = DG;
//頂點數目
scanf("%d", &i); if (i<0) return ERROR;
pG->vernum = i;
//弧的數目
scanf("%d", &i); if (i<0) return ERROR;
pG->arcnum = i;
//各頂點資訊
scanf("%s", tmp);
for (i=0; i<pG->vernum; ++i) pG->vers[i].data=tmp[i];
//弧的資訊
for (i=0; i<pG->arcnum; ++i) {
scanf("%s", tmp);
h = tmp[0]; t = tmp[2];
a = LocateVex_AL(*pG, h);
b = LocateVex_AL(*pG, t);
if (a<0 || b<0) return ERROR;
p = (ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode)); if (!p) exit(OVERFLOW);
p->adjV=b;p->next=NULL;
if (pG->vers[a].firstarc) { //已經有邊了
for (q = pG->vers[a].firstarc; q->next; q=q->next) ; //找到最後一條
q->next = p;
} else { //第一條邊
pG->vers[a].firstarc = p;
}
}
return OK;
}
/*----------------------------------------------------------------
|7.28 有向圖-從u-v的所有簡單路徑 |
----------------------------------------------------------------*/
int visit[MAX_VERTEX_NUM]; //前面定義了
VertexType paths[maxSize][MAX_VERTEX_NUM]; //存放路徑
int path[MAX_VERTEX_NUM]; //路徑
int pathnum=0; //當前是第幾條路徑
void FindAllPath(ALGraph G, int u,int v,int k) { //u->v當前是第k個位置
int i;
ArcNode *p;
visit[u]=1; //走到了u
path[k]=u; //新增到路徑->下標位置為k的結點是u(第k+1個是u)
if (u==v) { //找到了
for (i=0; i<=k; i++) {//複製到paths
paths[pathnum][i] = G.vers[path[i]].data;
}
paths[pathnum][i]='\0'; //結束符
pathnum++; //找下一條路徑
} else {
//u的鄰邊開始找
for (p=G.vers[u].firstarc; p; p=p->next) {
if (visit[p->adjV]==0)
FindAllPath(G, p->adjV, v, k+1); //去這個鄰接點找
}
}
// 回溯到上一個結點
// 注意:回溯應該寫在外面-->也就是不管有沒有找到都要回溯
visit[u]=0;
path[k]=0;
}
int main() {
/*7.28
6
11
ABCDEF
B,A
B,D
C,B
C,F
D,C
D,E
D,F
E,A
F,A
F,B
F,E
B->A
A->B
D->A
*/
int i,j;
int cnt;
ALGraph G;
char tmp[20];
CreateDG_AL(&G);
while (1) {
scanf("%s", tmp); //A->B
i = LocateVex_AL(G, tmp[0]);
j = LocateVex_AL(G, tmp[3]);
for (cnt=0; cnt<MAX_VERTEX_NUM; cnt++) visit[cnt]=0;
pathnum=0;
printf("7.28 輸出所有 %c 到 %c 的路徑\n", tmp[0], tmp[3]);
FindAllPath(G, i, j, 0);
if (pathnum==0) {
printf("\t- 走不通\n");
}
for (i=0; i<pathnum; i++) {
printf("\t%d %s\n", i+1, paths[i]);
}
}
return 0;
}