【数据结构】邻接表表示法的图的深度广度优先遍历递归和非递归遍历

图有多种表示方法，在 《无向邻接矩阵表示法的图的遍历》这篇文章中，讲了邻接矩阵表示法的遍历，这篇文章中将讨论邻接表表示法的图的遍历。邻接矩阵表示法在稀疏图（边少的图中）中比邻接矩阵表示法节省内存空间。不管以何种方式来表示，他们的遍历顺序是没有改变的。继续贴上图，方便我们理解。



上面的图可以用下面的邻接表表示。



左边的灰色区域表示各个顶点，我们可以用数组来表示，右边的黄色区域代表着各个顶点与其他顶点的关系。

邻接表表示法深度优先遍历和广度优先遍历代码如下：

package 邻接表图的遍历;

import java.util.*;

public class Main {

/**
* @author zyw
*无向邻接表表示法的图的遍历
*/
private static class Vertex{
String data;//顶点的数据
int idx;//顶点的索引
int[] vertexs;//存储与该顶点所连的顶点
}//图的顶点的定义,赋值就不要修改他的字段的值

private static Vertex[] list=new Vertex[6];

/**
* 无向邻接表表示法图的深度优先遍历
* @param vertex 开始遍历的顶点
*/
private static void DFS(Vertex vertex) {

Stack<Vertex> stack=new Stack<Vertex>();//深度优先遍历用栈存储
Vertex tempVertex,firstVertex = null;
boolean[] isVisit=new boolean[6];//用于标记每个顶点是否被访问过
Arrays.fill(isVisit,false);

stack.push(vertex);

boolean isFirst=false;

while(!stack.empty())
{
tempVertex=stack.pop();
//如果没有被访问过才访问
if(!isVisit[tempVertex.idx]){
isVisit[tempVertex.idx]=true;
System.out.print(tempVertex.data+" ");
}
isFirst=true;
for(int i=0;i<tempVertex.vertexs.length;i++)
{

if(!isVisit[list[tempVertex.idx].vertexs[i]])
{
if(isFirst)
{
//记录第一个节点
firstVertex=list[list[tempVertex.idx].vertexs[i]];
isFirst=false;

}else{
//表中非第一个节点入栈
//请注意这个长长的数据访问
stack.push(list[list[tempVertex.idx].vertexs[i]]);

}
}
}
//第一个节点最后入栈
if(!isVisit[firstVertex.idx])
{
stack.push(firstVertex);
}
}
}

/**
* 无向邻接表表示法图的广度优先遍历
* @param vertex 开始遍历的顶点
*/
private static void BFS(Vertex vertex) {
Queue<Vertex> queue=new LinkedList<Vertex>();//广度优先遍历用队列存储
boolean[] isVisit=new boolean[6];//用于标记每个顶点是否被访问过
Arrays.fill(isVisit,false);
Vertex tempVertex;

queue.offer(vertex);
while(!queue.isEmpty())
{
tempVertex=queue.poll();
if(!isVisit[tempVertex.idx])
{
isVisit[tempVertex.idx]=true;
System.out.print(tempVertex.data+" ");
}
for (int i = 0; i < list[tempVertex.idx].vertexs.length; i++) {
if(!isVisit[list[tempVertex.idx].vertexs[i]]){
//请注意这个长长的数据访问
queue.offer(list[list[tempVertex.idx].vertexs[i]]);
}
}
}
}

/**
* 主函数
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
create();
System.out.println("无向邻接表表示的图的深度优先遍历");
DFS(list[0]);
System.out.println("\n无向邻接表表示的图的广度优先遍历");
BFS(list[0]);
}

/**
* 构造无向邻接表表示法图
*/
private static void create() {
// TODO Auto-generated method stub

for (int i = 0; i < list.length; i++) {
list[i]=new Vertex();
list[i].idx=i;
}
list[0].vertexs=new int[]{1,2,3};
list[0].data="A";

list[1].vertexs=new int[]{0,3};
list[1].data="B";

list[2].vertexs=new int[]{0,3,4};
list[2].data="C";

list[3].vertexs=new int[]{0,1,2,5};
list[3].data="D";

list[4].vertexs=new int[]{2,3};
list[4].data="E";

list[5].vertexs=new int[]{3,4};
list[5].data="F";
}

}