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c - C中使用队列的BFS遍历程序

问题描述

我目前正在研究图形，并且正在使用 C。当我用邻接列表表示图形时，我需要一个用于 BFS 遍历的队列。但是，我的代码有一些问题——我不确定我是否很好地掌握了带有队列的 bfs 遍历的概念。

我在下面粘贴了注释代码，我希望它是可读的。有人可以检查一下，或者至少提供一些有关如何以正确方式完成此操作的信息吗？

程序崩溃并显示分段错误 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct Queue{
    int rear;
    int front;
    int capacity;
    int* array;
};
struct adjlistnode{
    int dest;
    struct adjlistnode* next;
};
struct adjlist{
    struct adjlistnode* head;
};
struct graph{
    int V;
    struct adjlist* array;
};
int visited[100];

struct Queue* createqueue(int capacity){
    struct Queue* queue=(struct Queue*)malloc(sizeof(struct Queue));
    queue->rear = -1;
    queue->front = -1;
queue->capacity=capacity;
queue->array=(int*)malloc(sizeof(int)*capacity);
return queue;
}
int isempty(struct Queue* queue){
    return(queue->front==-1 && queue->rear==-1);
}
void enqueue(struct Queue* queue,int data){
    if(isempty(queue)){
        queue->rear=0;
        queue->front=0;
        queue->array[queue->rear]=data;
        printf("%d",queue->array[queue->rear]);
        return;
    }
queue->rear=(queue->rear+1)%queue->capacity;
queue->array[queue->rear]=data;
} 
int dequeue(struct Queue* queue){
    if(isempty(queue))
        return -1;
    int temp=queue->front;
    queue->front=(queue->front+1)%queue->capacity;
    return (queue->array[temp]); 
}
int isfront(struct Queue* queue){
    return(queue->array[queue->front]);
}
/// GRAPH FUNCTIONS
struct adjlistnode* getnewnode(int dest){
    struct adjlistnode* newnode =(struct adjlistnode*)malloc(sizeof(struct adjlistnode));
    newnode->dest=dest;
    newnode->next=NULL;
    return newnode;
}
struct graph* creategraph(int V){
    struct graph* G = (struct graph*)malloc(sizeof(struct graph));
    G->V=V;
    G->array=(struct adjlist*)malloc(V*sizeof(struct adjlist));
    for(int i=0;i<V;i++){
        G->array[i].head=NULL;
    }
 return G;
}
void addedge(struct graph* G,int src ,int dest){
    struct adjlistnode* newnode=getnewnode(dest);

    newnode->next=G->array[src].head;
    G->array[src].head=newnode; 

    newnode=getnewnode(src);

    newnode->next=G->array[dest].head;
    G->array[dest].head=newnode;
}
void printgraph(struct graph* G){
    for(int i=0;i<G->V;i++){
        struct adjlistnode* temp=G->array[i].head;
        while(temp!=NULL){
            printf("%d",temp->dest);
            temp=temp->next;
        }
        printf("\n");
    }
}
void bfs(struct graph* G,struct Queue* queue,int startvertex){


    enqueue(queue,startvertex);


    while(!isempty(queue)){
       int u=dequeue(queue);
       visited[u]=1;
       printf(" \n %d ",u);
       struct adjlistnode* temp=G->array[u].head;
       while(temp){
         if(visited[temp->dest]==0){
             visited[temp->dest]=1;
             enqueue(queue,temp->dest);
          }
       temp=temp->next;
       }

    }

}
void bfstraversal(struct graph* G,struct Queue *queue){
    int i;
    for(i=0;i<G->V;i++)
        visited[i]=0;
    for(i=0;i<G->V;i++){
        if(!visited[i]){
            bfs(G,queue,i);
        }
    }
}
 int main(){
    struct Queue* queue=createqueue(100);


    struct graph* G=creategraph(5);
    addedge(G,1,2);
    addedge(G,1,1);
    printgraph(G);
    bfstraversal(G,queue);
  //  printf("\n%d",dequeue(queue));
}

标签： calgorithmdata-structuresgraph

解决方案

正如人们指出的那样，您的 bfs 工作正常，您的队列 isEmpty() 函数存在缺陷。它应该检查2个条件，

  1. 到目前为止，还没有元素入队或出队。为此，条件是
    (queue->front==-1 && queue->rear==-1)

  2. 所有入队的元素都已出队，例如，在队列中，您已入队 2 、 3 ，然后后面 = 0 和前面 = 1。现在您已将 2 个元素出队，这使队列为空，并且后部 = 2 和前部 = 1。这是后部超过前部的情况。您必须检查前索引和后索引之间的差异等于 1 的条件。

    ((queue->capacity-(queue->front-queue->rear))%queue->capacity) == 1

和一个建议

在排队时，最好检查队列是否已经达到其容量。

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