C語言建立有向圖的鄰接矩陣及其遍歷操作

/*C語言建立有向圖的鄰接矩陣及其遍歷操作*/
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
//圖的鄰接矩陣儲存結構
typedef char elemtype;
#define maxsize 10
#define queuesize 100  
typedef struct{
    elemtype vex[maxsize];//頂點表
    int arc[maxsize][maxsize];//鄰接矩陣
    int n,e;//邊數，頂點數
}graph;
//在圖中查找頂點v,存在返回其在頂點數組中的下標，不存在返回-1
int locatevex(graph g,elemtype v)
{
    int i;
    for(i=0;i<g.n;i++)if(g.vex[i]==v)return i;
    return -1;
}
//打印信息
void print(graph g)
{
    int i,j;
    printf("圖的鄰接矩陣表示：\n");
    for(i=0;i<g.n;i++){
        for(j=0;j<g.n;j++){
            printf("%3d",g.arc[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}
//創建有向圖的鄰接矩陣
void creategraph(graph *g){
    int i,j,k;
    elemtype v1,v2;
    printf("請輸入頂點數和邊數：\n");
    printf("頂點數n=");scanf("%d",&g->n);
    printf("邊  數e=");scanf("%d",&g->e);
    printf("請輸入圖的頂點信息：\n");
    getchar();
    for(i=0;i<=g->n;i++)
    scanf("%c",&g->vex[i]);
    for(i=0;i<g->n;i++)
        for(j=0;j<g->n;j++)
            g->arc[i][j]=0;//初始化鄰接矩陣
    printf("請輸入圖的邊的信息：\n");
    for(k=0;k<g->e;k++)
    {
        printf("請輸入第%d條邊的兩個端點：",k+1);
        scanf("%c%c",&v1,&v2);
        fflush(stdin);//清空輸入緩沖區
        i=locatevex(*g,v1);j=locatevex(*g,v2);
        if(i>=0&&j>=0){
        g->arc[i][j]=1;
        g->arc[j][i]=1;//無向網矩陣對稱
        }
    }
}
int DFSvisited[maxsize];/* 訪問標志數組*/
 /*從第i個頂點出發遞歸地深度優先遍歷圖G*/
void DFS(graph g,int i)
{
    int j;
    printf("%3c",g.vex[i]); /*訪問第i個項點*/
    DFSvisited[i]=1;
    for(j=0;j<g.n;j++)
    {
        if((g.arc[i][j]==1)&&(DFSvisited[j]==0))
            DFS(g,j);/* //對i的尚未訪問的鄰接頂點j遞歸調用DFS */
    }
}
//對圖g進行深度優先遍歷
void DFStraverse(graph g) 
{
    int v;
    for (v=0; v<g.n;v++)DFSvisited[v]=0; /*初始化標志數組*/
    for  (v=0; v<g.n;v++) /*保證非連通圖的遍歷,連通圖只執行一次*/
/*從第v個頂點出發遞歸地深度優先遍歷圖G*/
        if (!DFSvisited[v]) DFS(g,v);        
}
//循環隊列存儲結構定義
typedef struct  cirqueue
{
    elemtype  *data;      //隊列存儲空間的首地址
    int front;         //隊頭位置：指向當前隊頭元素
    int rear;    //隊尾位置：指向當前隊尾元素的下一位置
}cirqueue;             // 循環隊列
//構造空隊，如果成功，返回1，如果失敗，返回0
int initqueue(cirqueue *q)
{
    q->data=(elemtype *)malloc(queuesize*sizeof(cirqueue));
    if (q->data==NULL)return 0; // 存儲分配失敗 
    q->front=q->rear=0;    
    return 1;
 }
// 插入元素e為Q的新的隊尾元素 ,如果成功，返回1，如果失敗，返回0
int enqueue (cirqueue *q,elemtype e)
{ 
    if ((q->rear+1) % queuesize == q->front) 
        return 0; //隊列滿
    q->data[q->rear] = e;
    q->rear = (q->rear+1) % queuesize; //隊尾后移一位
    return 1;
}
//若隊列不空，則刪除Q的隊頭元素，用e返回其值,並返回1；否則返回0
int dequeue (cirqueue *q,int *e) 
{
    if (q->front == q->rear)  return 0; //隊列為空
    *e = q->data[q->front];
    q->front = (q->front+1) %queuesize; //隊頭后移一位
    return 1;
}
//若棧不空，則用e返回隊頭元素,並返回1；否則返回0
int getfront(cirqueue q,elemtype *e)
{
    if (q.front == q.rear)  return 0; //隊列為空
    *e=q.data[q.front];
    return  1;
 }
//若隊列為空棧，則返回1，否則返回0 
int queueempty(cirqueue q)//棧非空
{ 
    if(q.front == q.rear)return 1; //隊列為空
    else return 0;
}
//返回隊列的元素個數，即隊列的長度
int queuelength(cirqueue q)
{ 
    return (q.rear-q.front+queuesize) % queuesize;
}
//【算法6-10：利用鄰接矩陣實現連通圖的廣度優先搜索遍歷】
int BFSvisited[maxsize];
cirqueue q;
/*從第k個頂點出發廣度優先遍歷圖G,G以鄰接矩陣表示。*/
void BFS(graph g,int i){
    int j;    
    initqueue(&q);/*初始化隊列*/
    printf("%3c",g.vex[i]);/*訪問第k個頂點*/
    BFSvisited[i]=1;
    enqueue(&q,i);/*第k個頂點進隊*/
    while(queueempty(q)==0) {/*隊列非空*/
        dequeue(&q,&i);
        for(j=0;j<g.n;j++){
           if((g.arc[i][j]==1)&&(BFSvisited[j]==0)){
/*訪問第i個頂點的末曾訪問的頂點j*/
                printf("%3c",g.vex[j]);
                BFSvisited[j]=1;
                enqueue(&q,j);/*第k個頂點進隊*/
            }
        }
    }
}
//【算法6-11：對圖G進行廣度優先遍歷】
void BFStraverse(graph  g) //對圖G進行廣度優先遍歷
{
    int v;
    for (v=0; v<g.n;v++) //初始化標志數組
        BFSvisited[v]=0; 
    for  (v=0; v<g.n;v++) //保證非連通圖的遍歷
        if (!BFSvisited[v])BFS(g,v); 
       //從第v個頂點出發遞歸地廣度優先遍歷圖G
}
int main()
{
    graph g;
    creategraph(&g);
    print(g);
    printf("\n");
    printf("圖的深度優先遍歷序列：\n");
    DFStraverse(g);
    printf("\n");
    printf("圖的廣度優先遍歷序列：\n");
    BFStraverse(g);
    printf("\n");
    return 0;
}