Матрица смежности графа - поиск в глубину

@krvnk · Регистрация: 01.04.2010

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте дорогие форумчане. У меня тут небольшая ошибка. Никак не могу понять что к чему. Объясните пожалуйста.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
#include <iostream>
#include <vector>
#include <conio.h>
using namespace std;
const int n=5;
int i, j;
//матрица смежности графа
int GM[n][n] =
{
{0, 1, 0, 0, 1},
{1, 0, 1, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 1},
{0, 1, 0, 0, 1},
{1, 0, 1, 1, 0}
};
vector < vector <int> > g(n);
vector <int> used(n);
void dfs2 (int v){
    used[v] = 1; // ставим метку, что посетили данную вершину
    for (i = 0; i < (int)g[v].size(); i++){ // проходим по все ребрам.
        if (!used[g[v][i]]){ // смотрим были ли мы в вершине раньше
            //cout<<g[v][i]+1<<" "<<v<<" "<<i<<endl;
                 dfs2(g[v][i]); // если нет, то запускаемся из нее.
        }
    }
}
void main()
{
setlocale(LC_ALL, "Rus");
    int start;
    cout<<"Стартовая вершина >> "; cin>>start;
for(i = 0; i < n; ++i)
    {
        for (j=0;j<n;j++)
            if (GM[i][j]==1) k++;
        g[i].resize(k);
        for (j=0;j<n;j++)
            if (GM[i][j]==1) 
            {
                g[i][l] = j+1;
                l++;
            }
     l=0;k=0;
    }
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        for (j=0; j<(int)g[i].size(); j++)
        {
            
            cout<<" "<<g[i][j];
        }
        cout<<endl;
    }
cout<<"Порядок обхода в глубину: ";
    dfs2(start-1);
}

Добавлено через 34 минуты

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <vector>
//#include <algorithm>
#include <conio.h>
using namespace std;
const int n=5;
int i, j;
//матрица смежности графа
int GM[n][n] =
{
{0, 1, 0, 0, 1},
{1, 0, 1, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 1},
{0, 1, 0, 0, 1},
{1, 0, 1, 1, 0}
};
vector < vector <int> > g(n);
vector <int> used(n); // массив меток. в начале его нужно заполнить 0.
//vector <int> tin, tout; // время входа и выхода для каждой вершины.
//int timer = 0; // данная переменная поможет нам определять время входа и выхода.
 
bool *visited=new bool[n];
//int main()
//{ 
//  unsigned int start_time =  clock();
//  unsigned int end_time = clock();
//  cout << "runtime N^2 = " << (end_time-start_time)/1000.0 <<" N="<<N<< endl;
    
//}
 
//_______________________________________
void BFS(bool *passed, int unit)
{
    //очередь
    int *queue=new int[n];
    //указатели очереди
    int count, head;
    for (i=0; i<n; i++) queue[i]=0;
    count=0; head=0;
    queue[count++]=unit;
    passed[unit]=true;
    while (head<count)
    {
        unit=queue[head++];
        cout<<unit+1<<" ";
        for (i=0; i<n; i++)
            if (GM[unit][i] && !passed[i])
            {
                queue[count++]=i;
                passed[i]=true;
            }
    }
    delete []queue;
}
void DFS(int st)
{
    int r;
    cout<<st+1<<" ";
    visited[st]=true;
    for (r=0; r<=n; r++)
        if ((GM[st][r]!=0) && (!visited[r]))
    DFS(r);
}
void dfs2 (int v){
    used[v] = 1; // ставим метку, что посетили данную вершину
    for (i = 0; i < (int)g[v].size(); i++){ // проходим по все ребрам.
        
        if (!used[g[v][i]]){ // смотрим были ли мы в вершине раньше
            cout<<v+1<<" "<<g[v][i]<<""<<endl;
            dfs2(g[v][i]-1); // если нет, то запускаемся из нее.
        }
    }
    
}
//_______________________________________
//Главная функция
void main()
{
    setlocale(LC_ALL, "Rus");
    int start;
    cout<<"Стартовая вершина >> "; cin>>start;
    //массив посещенных вершин
    bool *vis=new bool[n];
    cout<<"Матрица смежности графа: "<<endl;
    int l,k;
    l=k=0;
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        used[i]=0;
        visited[i]=false;
        vis[i]=false;
        for (j=0; j<n; j++)
        {
            
            cout<<" "<<GM[i][j];
        }
        cout<<endl;
    }
    for(i = 0; i < n; ++i)
    {
        for (j=0;j<n;j++)
            if (GM[i][j]==1) k++;
        g[i].resize(k);
        for (j=0;j<n;j++)
            if (GM[i][j]==1) 
            {
                g[i][l] = j+1;
                l++;
            }
     l=0;k=0;
    }
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        for (j=0; j<(int)g[i].size(); j++)
        {
            
            cout<<" "<<g[i][j];
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"Порядок обхода в ширину: ";
    BFS(vis, start-1);
    cout<<"Порядок обхода в глубину: ";
    DFS(start-1);
    cout<<"Порядок обхода в глубину: \n";
    dfs2(start-1);
    delete []visited;
    delete []vis;
    system("pause>>void");
}

Вообщем весь код. Наполовину работает.

Tulosba · 11.05.2014, 19:29

Сообщение от krvnk

Никак не могу понять что к чему.

Что-то конкретно к чему, или к чему это всё?
P.S. тег кода должен быть C++

@krvnk · 11.05.2014, 22:38 **[ТС]**

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
void dfs2 (int v){
    used[v] = 1; // ставим метку, что посетили данную вершину
    for (i = 0; i < (int)g[v].size(); i++){ // проходим по все ребрам.
        cout<<"вершина="<<v<<" i="<<i<<" размер="<<(int)g[v].size()<<" вершина="<<g[v][i]<<" res="<<!used[g[v][i]]<<endl;
        if (!used[g[v][i]-1]){ // смотрим были ли мы в вершине раньше
            cout<<v+1<<" "<<g[v][i]<<""<<endl;
            dfs2(g[v][i]-1); // если нет, то запускаемся из нее.
        }
    }
    
}

Сообщение от Tulosba

Что-то конкретно к чему, или к чему это всё?

Интересует этот момент. При запуске всё время выдаёт ошибку

Добавлено через 4 минуты

Матрица смежности графа - поиск в глубину

Tulosba · 11.05.2014, 23:50

Когда было так:

C++
1
if (!used[g[v][i]]){

, то выходили за границу вектора used. Но в последнем сообщении исправлено уже:

C++
1
if (!used[g[v][i]-1]){

При каких входных данных ошибка проявляется?
Кстати, старайтесь избегать дублирования в коде. Например, под g[v][i] можно завести переменную в теле цикла и пользоваться ею в дальнейших операциях.

@krvnk · 12.05.2014, 02:12 **[ТС]**

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <vector>
#include <queue>  
//#include <algorithm>
#include <conio.h>
using namespace std;
 
const int n=10000;
int i, j;
int GM[n][n];
//матрица смежности графа
/*int GM[n][n] =
{
{0, 1, 0, 0, 1},
{1, 0, 1, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 1},
{0, 1, 0, 0, 1},
{1, 0, 1, 1, 0}
};*/
 
bool *vis=new bool[n];
bool *visited=new bool[n];
 
vector < vector <int> > g(n);
vector <int> used(n); // массив меток. в начале его нужно заполнить 0.
 
//  unsigned int end_time = clock();
//  cout << "runtime N^2 = " << (end_time-start_time)/1000.0 <<" N="<<N<< endl;
    
//сложность n^2
void BFS(bool *passed, int unit)
{
    //очередь
    int *posl=new int[n];
    //указатели очереди
    int count, head;
    for (i=0; i<n; i++) posl[i]=0;
    count=0; head=0;
    posl[count++]=unit;
    passed[unit]=true;
    while (head<count)
    {
        unit=posl[head++];
        //cout<<unit+1<<" ";
        for (i=0; i<n; i++)
            if (GM[unit][i] && !passed[i])
            {
                posl[count++]=i;
                passed[i]=true;
            }
    }
    delete []posl;
}
//сложность n+m
void bfs2 (int s)
{
queue<int> q;
q.push (s);
//cout<<s+1<<" ";
vector<bool> used (n);
used[s] = true;
while (!q.empty()) {
    int v = q.front();
    q.pop();
    for (vector<int>::iterator i=g[v].begin(); i!=g[v].end(); ++i)
        if (!used[*i-1])
        {
            used[*i-1]=true;
            q.push(*i-1);
            //cout<<*i<<" ";
        }
}
}
//сложность n^2
void DFS(int st)
{
    int r;
    //cout<<st+1<<" ";
    visited[st]=true;
    for (r=0; r<=n; r++)
        if ((GM[st][r]!=0) && (!visited[r]))
    DFS(r);
}
//сложность n+m
void dfs2 (int v) {
    used[v] = true;
    //cout<<v+1<<" ";
    for (vector<int>::iterator i=g[v].begin(); i!=g[v].end(); ++i)
        if (!used[*i-1])
        {
            dfs2 (*i-1);
            
        }
    
}
 
void main()
{
    srand (time(NULL));
    setlocale(LC_ALL, "Rus");
    int start;
    cout<<"Стартовая вершина >> "; cin>>start;
    cout<<"Матрица смежности графа: "<<endl;
 
    for (i=0;i<n;i++)
        for (j=i;j<n;j++)
        {
            GM[i][j]=rand() % 2;
            GM[j][i]=GM[i][j];
        }
    for (i=0;i<n;i++)
        GM[i][i]=0;
    int l,k;
    l=k=0;
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        used[i]=0;
        visited[i]=false;
        vis[i]=false;
        for (j=0; j<n; j++)
        {
            
            //cout<<" "<<GM[i][j];
        }
        cout<<endl;
    }
    for(i = 0; i < n; ++i)
    {
        for (j=0;j<n;j++)
            if (GM[i][j]==1) k++;
        g[i].resize(k);
        for (j=0;j<n;j++)
            if (GM[i][j]==1) 
            {
                g[i][l] = j+1;
                l++;
            }
     l=0;k=0;
    }
    cout<<"Матрица векторная: "<<endl;
    for (i=0; i<n; i++)
    {
        for (j=0; j<(int)g[i].size(); j++)
        {
            
            //cout<<" "<<g[i][j];
        }
    }
    cout<<"Порядок обхода в ширину N^2: \n";
    unsigned int start_time =  clock();
    BFS(vis, start-1);
    //cout<<endl;
    unsigned int end_time = clock();
    cout << "runtime N^2 = " << (end_time-start_time)/1000.0 <<" N="<<n<< endl;
    cout<<endl;
 
    cout<<"Порядок обхода в ширину N+M: \n";
    start_time =  clock();
    bfs2(start-1);
    end_time =  clock();
    //cout<<endl;
    cout << "runtime N^2 = " << (end_time-start_time)/1000.0 <<" N="<<n<< endl;
    cout<<endl;
 
    cout<<"Порядок обхода в глубину N^2: \n";
    start_time =  clock();
    DFS(start-1);
    end_time =  clock();
    //cout<<endl;
    cout << "runtime N^2 = " << (end_time-start_time)/1000.0 <<" N="<<n<< endl;
    cout<<endl;
 
    cout<<"Порядок обхода в глубину M+N: \n";
    start_time =  clock();
    dfs2(start-1);
    end_time =  clock();
    //cout<<endl;
    cout << "runtime N^2 = " << (end_time-start_time)/1000.0 <<" N="<<n<< endl;
    delete []visited;
    delete []vis;
    system("pause>>void");
}

всё работает спасибо.
но тут вопрос, а почему с вектором и с очередью дольше выполняется программа, чем просто с массивом? Слишком много обращений да?
И как упростить, чтобы быстрее чем с матрицами выполнялось? Что нужно использовать?

Tulosba · 12.05.2014, 07:47

krvnk, когда стоит вопрос оптимизации по скорости, имеет смысл начинать использование профилировщиков. Это специальная програма для определения "узких" мест в программе. Но уже неворуженным взглядом видно, что лучше исключить при каждом вызове функции динамическое выделения памяти (строки 35,53,59,70).

@krvnk · 13.05.2014, 22:16 **[ТС]**

Сообщение от Tulosba

исключить при каждом вызове функции динамическое выделения памяти

А как это сделать? Например в 70 строке

C++
1
q.push(*i-1);

На что заменить?

Прочитал в Левитине что если использовать связанные списки, вместо матрицы смежности сложность уменьшится с О(n^m) до О(n+m). Но связный список тоже по моему использует динамическое выделение памяти?

Tulosba · 13.05.2014, 22:32

Сообщение от krvnk

А как это сделать? Например в 70 строке

Однозначно сказать сложно. Но можно попробовать например задаться максимальным размером, т.е. выделить память один раз, вместо того, чтобы выделять несколько.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Обработчик клика мыши в браузере ПК и касания экрана в браузере на мобильном устройстве 8Observer8 02.02.2026 Содержание блога Для начала пошагово создадим рабочий пример для подготовки к экспериментам в браузере ПК и в браузере мобильного устройства. Потом напишем обработчик клика мыши и обработчик. . .	Философия технологии iceja 01.02.2026 На мой взгляд у человека в технических проектах остается роль генерального директора. Все остальное нейронки делают уже лучше человека. Они не могут нести предпринимательские риски, не могут. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью SDL3_ttf 8Observer8 01.02.2026 Содержание блога В этой пошаговой инструкции создадим с нуля веб-приложение, которое выводит текст в окне браузера. Запустим на Android на локальном сервере. Загрузим Release на бесплатный. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка C/C++ проекта из консоли 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake для сборки C и C++ приложений в Wasm 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Для того чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. . . .	SDL3 для Android: Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .	SDL3 для Android: Загрузка PNG с альфа-каналом с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 28.01.2026 Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .

Tulosba :) 4773 / 3267 / 497 Регистрация: 19.02.2013 Сообщений: 9,046
	12.05.2014, 07:47
	krvnk, когда стоит вопрос оптимизации по скорости, имеет смысл начинать использование профилировщиков. Это специальная програма для определения "узких" мест в программе. Но уже неворуженным взглядом видно, что лучше исключить при каждом вызове функции динамическое выделения памяти (строки 35,53,59,70). 1

Матрица смежности графа - поиск в глубину

Решение