資料結構筆記

2021-09-01 18:05:52 字數 2140 閱讀 8119

一、鄰接矩陣

鄰接矩陣儲存使用2個陣列儲存圖的資訊:1個以為陣列儲存頂點,乙個二維陣列儲存邊的資訊

(1)二維陣列中的對角線為0,以為不存在頂點到自身的邊

(2)要知道某個點的出度,就是頂點vi在第i行的元素之和,入度就是該頂點所在列的元素之和

(3)頂點vi的所有鄰接點就是吧矩陣中第i行元素掃瞄一遍

(4)對於有權值的網,二維陣列中的元素不再是0,1表示是否存在邊,而是把元素值表示為權值。不存在的邊,權值記錄為∞∞;對角線上的權值為0.

一. 基本思路

圖的遍歷:從圖中某乙個頂點出發遍歷途中其餘頂點,每乙個頂點僅被訪問一次

基本思路

(1)樹有四種遍歷方式,因為根節點只有乙個。而圖的複雜情況是的順著乙個點向下尋找,極有可能最後又找到自己,形成迴路導致死迴圈。

(2)所以要設定乙個陣列voisited[n],n是圖中頂點個數,初值為0,當該頂點被遍歷後,修改陣列元素的值為1

(3)基於此,形成了2中遍歷方案:深度優先遍歷和廣度優先遍歷

二. 深度優先遍歷(dfs)

如下圖所示,我們進行深度遍歷,乙個原則就是,每當我們發現有多個出度時,選擇右手邊的出度作為下乙個遍歷的頂點路徑。

(1)從a出發,發現出度為b,f。選擇右手邊的b。a->b

(2)從b出發,出度為c,i,g,選擇右手邊的c

(3)從c出發,出度為i,d,選擇右手邊的d

(4)從d出發,出度為i,g,h,e,選擇右手邊的e

(5)從e出發,出度為h,f,選擇右手邊的f

(6)從f出發,出度為a,g,選擇右手邊的a,但發現a已經被遍歷過,所以選擇g

(7)從g出發,出度為b,d,h,b,d訪問過了,選擇h

(8)從h出發,出度為d,f,均被訪問過了。但此時圖中的節點並沒有遍歷完全,因此我們要按原路返回,去找沒走過的路

(9)回退到g,發現所連線的bdfh均被訪問;

(10)回退到f,沒有通道;回退到e,沒有通道,回退到d,發現乙個點i,進行標記(若此時與d相鄰的還有其他頂點,則在此時一起進行標記);然後繼續回退到a,走完整個路

廣度優先遍歷

廣度優先遍歷類似輸的層次遍歷

(1)先入佇列乙個元素

(2)彈出佇列頂端的1個元素列印,並把它連線的頂點入隊

(3)重複以上過程,直到隊列為空

bfs的過程

應用場景

設想有9個村莊,這些村莊構成如下圖所示的地理位置,每個村莊的直線距離都不一樣。若要在每個村莊間架設網路線纜,若要保證成本最小,則需要選擇一條能夠聯通9個村莊,且長度最小的路線

最小生成樹的概念

(1)乙個帶權值的圖:網。所謂最小成本,就是用n-1條邊把n個頂點連線起來,且連線起來的權值最小。

(2)我們把構造聯通網的最小代價生成樹稱為最小生成樹

(3)普里姆演算法和克魯斯卡爾演算法

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