常见的存图方式有 邻接矩阵,邻接表,链式前向星 等。
一. DFS:
1.邻接矩阵:
(一定记住初始化或清空)
数据结构实验之图论二:图的深度遍历
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int mp[110][110];
int vis[110];
int n, m;
vector<int> ans;
void dfs(int x)
{
vis[x] = 1;
ans.push_back(x);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
if (mp[x][i] && !vis[i]) //保证进入递归的都是没被遍历过的
{
dfs(i);
}
}
}
/* void dfs(int x)
{
if (vis[x] == 1)//vis也可以在新的递归中判断
return;
vis[x] = 1;
ans.push_back(x);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
if (mp[x][i])
dfs(i);
}
} */
int main()
{
int t;
cin >> t;
while (t--)
{
memset(vis, 0, sizeof vis);
memset(mp, 0, sizeof mp);
ans.clear(); //一定要记得清空,尤其是多组输入的时候
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= m; i++)
{
int u, v;
cin >> u >> v;
mp[u][v] = mp[v][u] = 1;
}
dfs(0);
for (int res : ans)
cout << res << " ";
cout << endl;
}
return 0;
}
2.邻接表:
对于某些题目来说,题目要求要在遍历时从小到大,故这时就要将vector存图改为优先队列存图,同时还要将排序方式改为升序排列。
而对于邻接矩阵来说就没有这样的问题,因为在遍历出边时是从按照编号从头开始,故可以保证编号从小到大。
数据结构实验之图论四:迷宫探索
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > mp[1100];
int vis[1100];
int n, m, k;
vector<int> ans;
inline void clear(priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > &q) {
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > empty;
swap(empty,q);
}//自定义队列清空函数
void dfs(int x)
{
vis[x] = 1;
ans.push_back(x);
while(!mp[x].empty())
{
int g=mp[x].top();
mp[x].pop();
if (!vis[g]) //保证进入递归的都是没被遍历过的
{
dfs(g);
ans.push_back(x);
}
}
}
int main()
{
int t;
cin >> t;
while (t--)
{
memset(vis, 0, sizeof vis);
for (int i = 0; i < 1100; i++)
{
clear(mp[i]);
}
ans.clear(); //一定要记得清空,尤其是多组输入的时候
cin >> n >> m >> k;
for (int i = 1; i <= m; i++)
{
int u, v;
cin >> u >> v;
mp[u].push(v);
mp[v].push(u);
}
dfs(k);
for (int res : ans)
cout << res << " ";
if (ans.size() != n * 2 - 1)
cout << "0";
cout << endl;
}
return 0;
}
3.链式前向星:
应当注意,由于链式前向星的存储原理是无序的,并且只能按照存好后的顺序进行遍历,故在某些要求遍历顺序的题目中尽量谨慎使用。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e6 + 10;
int vis[N];
int n, m, k;
vector<int> ans;
int e[N], ne[N], h[N], idx;
void add(int u, int v)
{
e[idx] = v; // e[i]代表第i条边的尾节点
ne[idx] = h[u]; // ne[i]代表与第i条边同头节点的上一条边的编号
h[u] = idx++; // h[i]代表最新存入头节点为i的边的位置
//链式前向星存图方式是将同一头节点的边的位置信息顺序存储下来,只记录最新的位置,遍历时从最新的位置就可逐步遍历
// e:位置->节点
// ne:位置->位置
// h:节点->位置
}
void dfs(int x)
{
vis[x] = 1;
ans.push_back(x);
for (int i = h[x]; i != -1; i = ne[i])
{
int t = e[i];
if (!vis[t])
{
dfs(t);
}
}
}
//同样的两种不同的时候判断是否遍历过
/* void dfs(int x)
{
if(vis[x])
return;
vis[x]=1;
ans.push_back(x);
for(int i=h[x];i!=-1;i=ne[i])
{
int t=e[i];
dfs(t);
}
} */
void init()
{
memset(h, -1, sizeof(h));
idx = 0;
}
int main()
{
int t;
cin >> t;
while (t--)
{
init();
memset(vis, 0, sizeof vis);
ans.clear(); //一定要记得清空,尤其是多组输入的时候
cin >> n >> m /* >> k */;
for (int i = 1; i <= m; i++)
{
int u, v;
cin >> u >> v;
add(u, v);
add(v, u);
}
dfs(1);
for (int res : ans)
cout << res << " ";
cout << endl;
}
return 0;
}
二. BFS:
1.邻接矩阵:
邻接矩阵适合存顶点数量级不大的稠密图。
数据结构实验之图论一:基于邻接矩阵的广度优先搜索遍历
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e6+10;
int vis[N];
int n,m,k;
int mp[1010][1010];//邻接矩阵存不了太大的图
vector<int> ans;
void init()
{
ans.clear();
memset(vis,0,sizeof vis);
memset(mp,0,sizeof mp);
}
void bfs(int x)
{
queue<int> q;
q.push(x);
vis[x]=1;
while(!q.empty())
{
int t=q.front();
q.pop();
ans.push_back(t);
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(mp[t][i]==1&&vis[i]==0)
{
vis[i]=1;
q.push(i);
}
}
}
}
int main()
{
int t;
cin>>t;
while(t--)
{
init();
cin>>n>>m>>k;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int u,v;
cin>>u>>v;
mp[u][v]=1;
mp[v][u]=1;
}
bfs(k);
for(int res:ans)
cout<<res<<" ";
cout<<endl;
}
return 0;
}
2. 邻接表
(个人感觉邻接表是最好用的,空间够大,还可以利用堆优化。)
数据结构实验之图论二:基于邻接表的广度优先搜索遍历
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e6+10;
int vis[N];
int n,m,k;
vector<int> mp[N];
vector<int> ans;
void init()
{
ans.clear();
memset(vis,0,sizeof vis);
memset(mp,0,sizeof mp);
}
void bfs(int x)
{
queue<int> q;
q.push(x);
vis[x]=1;
while(!q.empty())
{
int t=q.front();
q.pop();
ans.push_back(t);
for(int r:mp[t])
{
if(vis[r]==0)
{
vis[r]=1;
q.push(r);
}
}
}
}
int main()
{
int t;
cin>>t;
while(t--)
{
init();
cin>>n>>m>>k;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int u,v;
cin>>u>>v;
mp[u].push_back(v);
mp[v].push_back(u);
}
bfs(k);
for(int res:ans)
cout<<res<<" ";
cout<<endl;
}
return 0;
}
3.链式前向星
(链式前向星还是要多练)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e6 + 10;
int vis[N];
int n, m, k;
struct edge
{
int to;
int ne;
} e[N];
int h[N];
int idx;
void add(int u, int v)
{
e[idx].to = v;
e[idx].ne = h[u];
h[u] = idx++;
}
vector<int> ans;
void init()
{
memset(vis, 0, sizeof(vis));
ans.clear();
memset(h, -1, sizeof(h));
idx =0;
}
void bfs(int x)
{
queue<int> q;
q.push(x);
vis[x] = 1;
while (!q.empty())
{
int t = q.front();
q.pop();
ans.push_back(t);
for (int i = h[t]; i != -1; i = e[i].ne)
{
int r = e[i].to;
if (!vis[r])
{
vis[r] = 1;
q.push(r);
}
}
}
}
int main()
{
int t;
cin >> t;
while (t--)
{
init();
cin >> n >> m >> k;
for (int i = 1; i <= m; i++)
{
int u, v;
cin >> u >> v;
add(u, v);
add(v, u);
}
bfs(k);
for (int res : ans)
cout << res << " ";
cout << endl;
}
return 0;
}