广度 / 深度优先搜索

#include <iostream>
#include <stack>  // 堆栈，
#include <queue>  // 队列，

#define MAX_VERTS 20

using namespace std;

class Vertex
{
public:
Vertex(char lab)
{
Label = lab;
wasVisited = false;
}
public:
bool wasVisited;
char Label;
};

class Graph   // 这是一个图，
{
public:
Graph();
~Graph();
void addVertex(char lab);  // 增加一个定点，就是一个字符，
void addEdge(int start, int end);  // 增加一条边，
void printMatrix(); // 将矩阵显示出来，
void showVertex(int v);  // 显示顶点的字符函数，
void DFS();
void BFS();
private:
Vertex* vertexList[MAX_VERTS];
int nVerts;  // 这个保存定点的个数，
int adjMat[MAX_VERTS][MAX_VERTS];  // 定义一个矩阵，20*20的，

int getAdjUnvisitedVertex(int v);  // 显示下一个临接的顶点，
};

void Graph::DFS()
{
stack<int> gStack;  // 这个堆栈保存int类型的，
vertexList[0]->wasVisited = true;
showVertex(0);
gStack.push(0);
int v;
while(gStack.size() > 0)
{
v = getAdjUnvisitedVertex(gStack.top());
if (v == -1)  // 如果下一个不存在将返回，
gStack.pop();
else
{
vertexList[v]->wasVisited = true;
showVertex(v);
gStack.push(v);
}
}
cout << endl;
for(int j = 0; j < nVerts; j++)
vertexList[j]->wasVisited = false;  // 这是将访问过的变成false，没有访问过，
}

void Graph::BFS()
{
queue<int> gQueue; // 队列保存队列中的下标，
vertexList[0]->wasVisited = true;
showVertex(0);
gQueue.push(0);
int vert1,vert2;
while(gQueue.size() > 0)
{
vert1 = gQueue.front();
gQueue.pop();
vert2 = getAdjUnvisitedVertex(vert1);
while(vert2 != -1)
{
vertexList[vert2]->wasVisited = true; // 判断显示过了，
showVertex(vert2);    // 将其显示出来，
gQueue.push(vert2);  // 将其放入到队列中，
vert2 = getAdjUnvisitedVertex(vert1);
}
}
cout << endl;
for(int j = 0; j < nVerts; j++)
vertexList[j]->wasVisited = false;
}

int Graph::getAdjUnvisitedVertex(int v)
{
for(int j = 0; j < nVerts; j++)
if((adjMat[v][j] == 1) && (vertexList[j]->wasVisited == false))
return j;
return -1;
}

void Graph::showVertex(int v)  // v 是顶点的下标，
{
cout << vertexList[v]->Label << " ";
}

Graph::Graph()  // 这个是构造函数，
{
nVerts = 0;
for(int i = 0; i < MAX_VERTS; ++i)
for(int j = 0; j < MAX_VERTS; ++j)
adjMat[i][j] = 0;
}

void Graph::addVertex(char lab)
{
vertexList[nVerts++] = new Vertex(lab);
}

void Graph::addEdge(int start, int end)
{
adjMat[start][end] = 1;
adjMat[end][start] = 1;
}

void Graph::printMatrix()
{
for(int i = 0; i < nVerts; i++)
{
for(int j = 0; j < nVerts; j++)
cout << adjMat[i][j] << " ";
cout << endl;
}
}

Graph::~Graph()
{
for(int i = 0; i < nVerts; i++)
delete vertexList[i];
}

int main()
{
Graph g;
g.addVertex('A');  // 0 是下标为0，
g.addVertex('B');  // 1 是下标为1，
g.addVertex('C');  // 2 是下标为2，
g.addVertex('D');  // 3 是下标为3，
g.addVertex('E');  // 4 是下标为4，

g.addEdge(0,1); // A-B  用下标表示A与B相连，
g.addEdge(0,3); // A-D
g.addEdge(1,0); // B-A
g.addEdge(1,4); // B-E
g.addEdge(2,4); // C-E
g.addEdge(3,0); // D-A
g.addEdge(3,4); // D-E
g.addEdge(4,1); // E-B
g.addEdge(4,2); // E-C
g.addEdge(4,3); // E-D

g.printMatrix();

cout << "深度优先搜索的结果： ";
g.DFS();  // 输出是A B E C D

cout << "广度优先搜索的结果： ";
g.BFS();  // 输出是 A B D E C

return 0;
}