我最近正在研究数据结构,我在图中遇到了麻烦。我读过这本书:Data Structures and Algorithm Analysis in C (2nd Edition)。
事实上我还阅读了一些其他的算法书籍,我发现几乎没有书给我一个完整的图形实现。虽然我可以读取伪代码并理解BFS和DFS如何运行,以及图中用于解决问题的一些其他算法,但我仍然需要一个完整的实现来帮助我更好地理解它是如何工作的。但是,在学习图形中编写代码是不重要的吗?我不确定。
另外,我发现了一些关于BFS和DFS的ACM问题。我不知道如何表达,但似乎BFS和DFS只是解决它们的想法,它们没有编写标准的BFS代码。所以这让我在研究数据结构时遇到了麻烦。
我很抱歉我的表情很差,我现在是美国的国际学生。
最后,我从Mastering Algorithms with C复制了这段代码并对其进行了分析。但我仍然无法理解它的一部分。这是代码的一部分:
typedef struct BfsVertex_ {
void *data;
VertexColor color;
int hops;
} BfsVertex;
typedef struct AdjList_ {
void *vertex;
Set adjacent;
} AdjList;
typedef struct Graph_ {
int vcount;
int ecount;
List adjlists;
int (*match)(const void *key1, const void *key2);
void (*destroy)(void *data);
} Graph;
int BFS(Graph *graph, BfsVertex *start, List *hops) {
Queue queue;
AdjList *adjlist, *clr_adjlist;
BfsVertex *clr_vertex, *adj_vertex;
ListElem *element, *member;
/* init all of the vertices in the graph */
for (element = list_head(&graph_adjlists(graph));
element != NULL;
element = list_next(element)) {
clr_vertex = ((AdjList *)list_data(element))->vertex;
if (graph->match(clr_vertex, start)) {
clr_vertex->color = gray;
clr_vertex->hops = 0;
} else {
clr_vertex = white;
clr_vertex->hops = -1;
}
}
/* init the queue with the adjacency list of the start vertex */
queue_init(&queue, NULL);
if (graph_adjlist(graph, start, &clr_adjlist) != 0) {
queue_destroy(&queue);
return -1;
}
if (queue_enqueue(&queue, clr_adjlist) != 0) {
queue_destroy(&queue);
return -1;
}
/* perform Breadth-First Search */
while (queue_size(&queue) > 0) {
adjlist = queue_peek(&queue);
/* traverse each vertex in the current adjacency list */
for (member = list_head(&adjlist->adjacent);
member != NULL;
member = list_next(member)) {
adj_vertex = list_data(member);
/* determine the color of the next adjacent vertex */
if (graph_adjlist(graph, adj_vertex, &clr_adjlist) != 0) {
queue_destroy(&queue);
return -1;
}
clr_vertex = clr_adjlist->vertex;
/* color each white vertex gray and enqueue its adjacency list */
if (clr_vertex->color == white) {
clr_vertex->color = gray;
clr_vertex->hops = ((BfsVertex *)adjlist->vertex)->hops + 1;
if (queue_enqueue(&queue, clr_adjlist) != 0) {
queue_destroy(&queue);
return -1;
}
}
}
/* dequeue the current adjacency list and color its vertex black */
if (queue_dequeue(&queue, (void **)&adjlist) == 0) {
((BfsVertex *)adjlist->vertex)->color = black;
} else {
queue_destroy(&queue);
return -1;
}
}
queue_destroy(&queue);
/* pass back the hop count for each vertex in a list */
list_init(hops, NULL);
for (element = list_head(&graph_adjlists(graph));
element != NULL;
element = list_next(element)) {
/* skip vertices that were not visited (those with hop counts of -1) */
clr_vertex = ((AdjList *)list_data(element))->vertex;
if (clr_vertex->hops != -1) {
if (list_ins_next(hops, list_tail(hops), clr_vertex) != 0) {
list_destroy(hops);
return -1;
}
}
}
return 0;
}
我在这里遇到了麻烦:这个初始化是如何工作的?它遍历图的邻接列表,并在图中为每个顶点指定彩色顶点。但是着色后,clr_vertex改变了它的对象,如何保存颜色和距离信息?
/* init all of the vertices in the graph */
for (element = list_head(&graph_adjlists(graph));
element != NULL;
element = list_next(element)) {
clr_vertex = ((AdjList *)list_data(element))->vertex;
if (graph->match(clr_vertex, start)) {
clr_vertex->color = gray;
clr_vertex->hops = 0;
} else {
clr_vertex = white;
clr_vertex->hops = -1;
}
}
感谢您阅读这么长的问题。
答案 0 :(得分:0)
如何研究图形数据结构和BFS& DFS
一个字:抽象。
无论编程语言如何,您都需要了解它们。你需要的只是一支笔和一张纸。这将使其在实施方面变得清晰。图形是指抽象对象的选择。语言与概念无关。
我仍然想要一个完整的实现,帮助我更好地理解如何 它有效。
DFS和BFS只是遍历(即,遍历)图形的两种不同方式。不多不少了。这种行走的结果是文献中所谓的搜索树。 完整实施如下:
手动在小图上运行DFS和BFS。 (这将返回搜索树)
根据您的实施情况进行检查。
当然,这些都是太普通的技术。在练习时,您可以结合其他技术修改它们,或者随意做任何事情。现在,您可以将它们视为DFS = Stack,BFS = Queue