链式前向星存树图和遍历它的两种方法【dfs、bfs】

时间:2022-07-02 14:56:00

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一、链式前向星存图

二、两种遍历方法


一、链式前向星存图:(n个点,n-1条边)

链式前向星存树图和遍历它的两种方法【dfs、bfs】

链式前向星把上面的树图存下来,输入:

9 ///代表要存进去n个点
1 2 ///下面是n-1条边,每条边连接两个点
1 3
1 7
2 4
4 5
4 6
3 8
3 9

1、先把链式前向星想成链表,建成后(存双向边):

链式前向星存树图和遍历它的两种方法【dfs、bfs】

(数字代表竖线前的点与后面的点相连,1-2、1-3 都是表示边。 注意:链表并不是只建立一条,而是对每个点都建且只建一个)

2、因为链表的建立或者是插入都不是特别简单,直接用链表不太可行,链式前向星就是用数组模拟的链表(就像队列、单调栈都是用数组模拟的,比较简单)。

链表包含head指针和data,因此用数组head[]代替指针,用结构体edge[]代替data存放数据。

a.建立结构体edge[]:

struct node{
int to; ///相连的的点的id
int next; ///指针(说指针可能听不懂,看完就知道了)
}edge[MAX+5];

b.为了便于链表的遍历,要给数组head[]赋初值-1:

void init()
{
memset(head,-1,sizeof(head));
ans=0; ///ans表示总共n-1条边,现在建到第ans条边了。
}

 3、模拟链表的建立和插入:

往链表中存进去一条边,若原来没有这个点的链表那就要新建一条边,不然就是往已有的链表中插入一条边。

a.新建一条链表:

例如要建1-2这条边:(因为前面没建立点1的链表,所以要新建一个链表)

1)、将数据存入结构体edge中:

链式前向星存树图和遍历它的两种方法【dfs、bfs】

2)):将指针指向这个链表:

链式前向星存树图和遍历它的两种方法【dfs、bfs】

所以如果想知道1这个点的链表存了什么内容,结构体 edge[head[1]] 中存的就是,所以前面说head[]是个指针。

2、往已经存在的链表中插入一条边:

例如要建1-3这条边:(因为前面建立了点1的链表,所以要把这个边插进去)

1)、把数据存入结构体edge中:

链式前向星存树图和遍历它的两种方法【dfs、bfs】

2)、指针指向该链表块:

链式前向星存树图和遍历它的两种方法【dfs、bfs】

这样就把链表建好了!!!

代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const LL MAX=2e5;
struct node{
LL to;
LL next;
}edge[MAX+5];
LL n,ans;
LL head[MAX+5];
void addedge(LL u,LL v)
{
edge[ans].to=v;
edge[ans].next=head[u];
head[u]=ans++;
}
void init()
{
memset(head,-1,sizeof(head));
ans=0;
} int main()
{
init(); ///链式前向星存图千万不要忘记先把数组head初始化
cin>>n;
for(LL i=0;i<n-1;i++){
LL u,v;
cin>>u>>v;
addedge(u,v);
addedge(v,u);
}
return 0;
}

二、两种遍历方法:

感谢:布衣书生real

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const LL MAX=2e5;
struct node{ ///下面是链式前向星存图
LL to;
LL next;
}edge[MAX+5];
LL n,ans;
LL head[MAX+5];
void addedge(LL u,LL v)
{
edge[ans].to=v;
edge[ans].next=head[u];
head[u]=ans++;
}
void init()
{
memset(head,-1,sizeof(head));
ans=0;
}
LL cnt;
LL num[MAX+5];
bool vis[MAX+5];
void dfs(int u) ///递归实现深度优先搜索
{
printf("%d ",u);
vis[u]=true;
for(int i=head[u];~i;i=edge[i].next){
int to=edge[i].to;
if(!vis[to]){
dfs(to);
}
}
} void bfs(int u) ///队列实现广度优先搜索
{
queue<int>q;
vis[u]=true;
q.push(u);
while(!q.empty()){
int k=q.front();
q.pop();
printf("%d ",k);
for(int i=head[k];~i;i=edge[i].next){
int to=edge[i].to;
if(!vis[to]){
q.push(to);
vis[to]=true; ///因为不是递归实现,所以每次放入队列后都需要立即标记。
}
}
}
} int main()
{
init();
cin>>n;
for(LL i=0;i<n-1;i++){
LL u,v;
cin>>u>>v;
addedge(u,v);
addedge(v,u);
}
cout<<"dfs:"<<endl;
dfs(1);
memset(vis,false,sizeof(vis));
cout<<endl<<"bfs:"<<endl;
bfs(1);
printf("\n");
cout<<endl;
return 0;
}