Cài đặt thuật toán duyệt đồ thị - DFS, BFS trong lý thuyết đồ thị
Yêu cầu:
- Đọc file "D:\\G.txt" chứa ma trận kề biểu diễn đơn đồ thị vô hướng G, có dạng sau:
Ví dụ:
4
0 1 0 1
1 0 1 1
0 1 0 0
1 1 0 0
Trong đó:
+ Dòng đầu tiên là số đỉnh
+ Các dòng còn lại biểu diễn ma trận kề của đồ thị G
- In ma trân kề vừa đọc được
- Duyệt đồ thị với thuật toán DFS, BFS. In kết qua ra màn hình
- Đếm số thành phần liên thông
- Kiểm tra xem đồ thị có phải là Euler không ?
Code [ C++]:
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <values.h>
#define max 100
#define FileIn "D:\\G.txt"
using namespace std;
int chuaXet[max];
// A: ma tran ke cua G, n: so dinh
int A[max][max],n;
// doc file chua do thi G luu vao ma tran A
void Doc_File(int A[max][max], int &n) {
void Doc_File(int A[max][max], int &n) {
FILE *f = fopen(FileIn,"rb");
fscanf(f,"%d",&n);
cout<<"\n So dinh: "<<n<<"\n Ma tran ke: "<<endl;
fscanf(f,"%d",&n);
cout<<"\n So dinh: "<<n<<"\n Ma tran ke: "<<endl;
for(int i =0;i<n;i++) {
for(int j =0;j<n;j++) {
fscanf(f,"%d",&A[i][j]);
for(int j =0;j<n;j++) {
fscanf(f,"%d",&A[i][j]);
cout<<A[i][j]<<" ";
}
cout<<endl;
}
fclose(f);
}
// Khoi tao chua xet
}
cout<<endl;
}
fclose(f);
}
// Khoi tao chua xet
void KhoiTao_ChuaXet(){
for (int i=0;i<max;i++)
chuaXet[i]=1;
}
// thuat toan DFS
for (int i=0;i<max;i++)
chuaXet[i]=1;
}
// thuat toan DFS
void DFS(int u){
// xet dinh u
chuaXet[u]=0;
cout<<u<<"->";
for(int v=0;v<n;v++)
if(chuaXet[v]==1&&A[u][v]==1)
{
DFS(v);
}
}
// thuat toan BFS
void BFS(int u){
int queue[max], dau=0,cuoi=0;
for(int i=0;i<max;i++) queue[i]=0;
queue[cuoi]=u;
chuaXet[u]=0;
cout<<u<<"->";
while(dau>=cuoi)
{
int p=queue[cuoi];
cuoi++;
for(int v=0;v<n;v++)
if(chuaXet[v]==1&&A[p][v]==1)
{
chuaXet[u]=0;
cout<<u<<"->";
for(int v=0;v<n;v++)
if(chuaXet[v]==1&&A[u][v]==1)
{
DFS(v);
}
}
// thuat toan BFS
void BFS(int u){
int queue[max], dau=0,cuoi=0;
for(int i=0;i<max;i++) queue[i]=0;
queue[cuoi]=u;
chuaXet[u]=0;
cout<<u<<"->";
while(dau>=cuoi)
{
int p=queue[cuoi];
cuoi++;
for(int v=0;v<n;v++)
if(chuaXet[v]==1&&A[p][v]==1)
{
dau++;
queue[dau]=v;
chuaXet[v] =0;
cout<<v<<"->";
}
}
}
// Kiem tra chuaXet
queue[dau]=v;
chuaXet[v] =0;
cout<<v<<"->";
}
}
}
// Kiem tra chuaXet
int KT_ChuaXet(){
for (int i=0;i<n;i++)
if (chuaXet[i]==1) return i;
return -1;
}
// Dem so thanh phan lien thong
int DemSLT(){
int slt=0;
KhoiTao_ChuaXet();
while (KT_ChuaXet()!=-1)
{
int i=KT_ChuaXet();
DFS(i);
slt++;
}
cout<<"\n So lien thong: "<<slt;
return slt;
}
// tim bac cac dinh
int Deg(int i){
int deg=0;
for(int j=0;j<n;j++)
{
deg +=A[i][j];
}
return deg;
}
// Kiem tra do thi Euler
void Test_Euler(){
if (DemSLT()==1){
// tim bac cua do thi
int soDinhLe=0;
for (int i=0;i<n;i++)
if(Deg(i)%2!=0)
soDinhLe++;
if (soDinhLe==0)
cout<<"\n Do thi la Euler";
else
if (soDinhLe==2)
cout<<"\n Do thi la nua Euler";
else
cout<<"\n Do thi khong phai Euler";
}
else
cout<<"\n Do thi khong la Euler";
}
// ham chinh
int main() {
for (int i=0;i<n;i++)
if (chuaXet[i]==1) return i;
return -1;
}
// Dem so thanh phan lien thong
int DemSLT(){
int slt=0;
KhoiTao_ChuaXet();
while (KT_ChuaXet()!=-1)
{
int i=KT_ChuaXet();
DFS(i);
slt++;
}
cout<<"\n So lien thong: "<<slt;
return slt;
}
// tim bac cac dinh
int Deg(int i){
int deg=0;
for(int j=0;j<n;j++)
{
deg +=A[i][j];
}
return deg;
}
// Kiem tra do thi Euler
void Test_Euler(){
if (DemSLT()==1){
// tim bac cua do thi
int soDinhLe=0;
for (int i=0;i<n;i++)
if(Deg(i)%2!=0)
soDinhLe++;
if (soDinhLe==0)
cout<<"\n Do thi la Euler";
else
if (soDinhLe==2)
cout<<"\n Do thi la nua Euler";
else
cout<<"\n Do thi khong phai Euler";
}
else
cout<<"\n Do thi khong la Euler";
}
// ham chinh
int main() {
// doc ma tran
Doc_File(A,n);
Doc_File(A,n);
// Duyet do thi DFS
KhoiTao_ChuaXet();
cout<<"\n Duyet do thi DFS: ";
DFS(0);
DFS(0);
// Duyet do thi BFS
KhoiTao_ChuaXet();
cout<<"\n Duyet do thi BFS: ";
BFS(0);
// Dem so lien thong
DemSLT();
// Kiem tra Euler
Test_Euler();
KhoiTao_ChuaXet();
cout<<"\n Duyet do thi BFS: ";
BFS(0);
// Dem so lien thong
DemSLT();
// Kiem tra Euler
Test_Euler();
return 0;
}
--------------------------
Kế quả:
So dinh: 4
Ma tran ke:
0 1 0 1
1 0 1 1
0 1 0 0
1 1 0 0
Duyet do thi DFS: 0->1->2->3->
Duyet do thi BFS: 0->1->3->2->
--------------------------------
}
--------------------------
Kế quả:
So dinh: 4
Ma tran ke:
0 1 0 1
1 0 1 1
0 1 0 0
1 1 0 0
Duyet do thi DFS: 0->1->2->3->
Duyet do thi BFS: 0->1->3->2->
--------------------------------