给定一个图,使用邻接矩阵实现深度优先搜索(DFS)遍历的C程序

给定一个图,使用邻接矩阵实现深度优先搜索(dfs)遍历的c程序

简介

论使我们能够研究和可视化对象或实体之间的关系。在当前的计算机科学技术中,图遍历在探索和分析不同类型的数据结构中起着至关重要的作用。在图上执行的关键操作之一是遍历 – 遵循特定路径访问所有顶点或节点。基于深度优先方法的 DFS 遍历允许我们在回溯和探索其他分支之前探索图的深度。在本文中,我们将使用 C 语言的邻接矩阵表示来实现 DFS 遍历。

使用邻接矩阵进行DFS遍历

图由两个主要组件组成,即表示实体或元素的顶点或节点,以及连接这些顶点的边,描述它们之间的关系。

表示加权或未加权图中顶点之间关系的唯一方法是通过邻接矩阵。它通常采用方阵的形式,其中行表示源顶点,列表示目标顶点,每个单元包含有关对应对之间的边存在或权重的信息。

示例

输入是使用图形的四个顶点通过一组特定元素给出的。输入是:

1 0 0 10 1 1 00 1 1 01 0 0 1

设图的起始顶点为 2。图将从顶点“2”开始遍历。顶点“2”的相邻顶点显然是1和3。由于起始顶点是2,因此在遍历过程中不能再次访问它。顶点3在顶点2之后被访问,那么我们需要查看顶点3的邻接顶点1和2。顶点1和顶点2已经被访问过,遍历停止。

方法 1:C 程序,包括使用邻接矩阵作为给定图中的输入进行 DFS 遍历

输入是用某些数字定义的,并使用 for 循环它将迭代邻接矩阵并返回 DFS 遍历。

算法

第 1 步:程序首先定义一个常量“MAX”来表示给定图中的最大节点数,并初始化一个名为“visited”的数组来跟踪特定节点是否存在遍历期间已被访问过。

第 2 步:“dfs()”函数将一个方形邻接矩阵作为参数,“adjMatrix”代表我们的图,顶点总数为“vCount”,起始顶点为`开始`。该函数对给定图执行递归深度优先搜索遍历。

第 3 步:在“dfs()”函数中,我们使用基于布尔值的“visited[]”数组中的索引将每个当前处理的顶点标记为“已访问”,并相应地打印其值。

第 4 步:“dfs()”内部的循环递归地迭代当前节点的所有未访问的邻居,直到不可能获得与其连接的顶点。

第5步:在main()中,我们使用嵌套循环读取用户的输入,例如“vCount”的顶点数量及其相应的连接到邻接矩阵中。

第 6 步:然后,我们提示用户输入所需的起始顶点,然后将“visited[]”数组的每个元素初始化为零(因为尚未访问任何节点)。

第7步:最后,程序使用适当的参数调用“dfs()”函数来启动深度优先搜索遍历,并打印出DFS遍历路径。

示例

//Including the required header files#include#define MAX 100int visited[MAX];//dfs function is defined with three argumentsvoid dfs(int adjMatrix[][MAX], int vCount, int start) {   visited[start] = 1;   printf("%d ", start);   for(int i=0; i<vCount; i++) {      if(adjMatrix[start][i] && !visited[i]) {         dfs(adjMatrix,vCount,i);      }   }}//main function is used to implement the above functionsint main() {   int adjMatrix[MAX][MAX];   int vCount;   // Assigning the variable with value of 4   vCount = 4;   // Assigning the adjacency matrix directly same the example given above   adjMatrix[0][0] = 1;   adjMatrix[0][1] = 0;   adjMatrix[0][2] = 0;   adjMatrix[0][3] = 1;   adjMatrix[1][0] = 0;   adjMatrix[1][1] = 1;   adjMatrix[1][2] = 1;   adjMatrix[1][3] = 0;   adjMatrix[2][0] = 0;   adjMatrix[2][1] = 1;   adjMatrix[2][2] = 1;   adjMatrix[2][3] = 0;   adjMatrix[3][0] = 1;   adjMatrix[3][1] = 0;   adjMatrix[3][2] = 0;   adjMatrix[3][3] = 1;//Declaring the start variable as integer data type and later assigned with a value of 2   int start;      // Assigning the starting vertex directly   start = 2;      for(int i = 0; i < MAX; ++i) {      visited[i] = 0;   }   printf("nDFS Traversal: ");   dfs(adjMatrix, vCount, start);      return 0;}

输出

DFS Traversal: 2 1

结论

通过使用邻接矩阵作为图的表示,我们可以在大型或复杂的数据集上有效地执行 DFS。在本文中,我们详细解释了这一点,并提出了一个使用基于邻接矩阵的表示来实现深度优先搜索遍历的 C 程序。深度优先搜索是一种用于探索和分析图结构的强大算法。

以上就是给定一个图,使用邻接矩阵实现深度优先搜索(DFS)遍历的C程序的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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