BFS 实现 C++

Question

我尝试使用 Vertex classes 和 BFS class 来实现 BFS，因为我想学习 classes 的实现以及算法。

vertex.h

#ifndef vertex_H_
#define vertex_H_
#include<vector>


class Vertex{

    private:
         int _data;
         bool _visited;
         std::vector<Vertex> _neighbours;

    public:
         Vertex(int data);
         Vertex();
         void setData(int data);
         int getData();
         bool isVisited();
         void setVisited(bool visited);
         std::vector<Vertex> getNeighbours();
         void setNeighbours(std::vector<Vertex>& neighbours);
         void addNeighbourVertex(Vertex& vertex);
         ~Vertex();
};

#endif

vertex.cpp

#include "vertex.h"


Vertex::Vertex(int data):_data(data){}
Vertex::Vertex(){}
Vertex::~Vertex(){}

void Vertex::setData(int data){
    _data = data;
}


int Vertex::getData(){
    return _data;
}

void Vertex::setVisited(bool visited){
    _visited=visited;
}

bool Vertex::isVisited(){
    return _visited;
}

std::vector<Vertex> Vertex::getNeighbours(){
    return _neighbours;
}

void Vertex::setNeighbours(std::vector<Vertex>& neighbours){
    _neighbours = neighbours;
}

void Vertex::addNeighbourVertex(Vertex& vertex){
    _neighbours.push_back(vertex); 
}

BFS.h

#ifndef BFS_H_
#define BFS_H_
#include "vertex.h"

class BFS{
    public:
        void bfs(Vertex& root);
        
};

#endif

BFS.cpp

#include<iostream>
#include<vector>
#include"vertex.h"
#include<deque>
#include"BFS.h"

void BFS::bfs(Vertex& root)
{  
    std::deque<Vertex> Q;
    root.setVisited(true);
    Q.push_back(root);

    while(!Q.empty())
    {
        Vertex select_node = Q.front();
        Q.pop_front();
        std::cout<<select_node.getData()<<" "<<std::endl;
        for(Vertex node : select_node.getNeighbours())
        {
            if (!node.isVisited())
            {
                node.setVisited(true);
                Q.push_back(node);
            }
        }
        
    }
}

application.cpp

#include<iostream>
#include "BFS.h"
#include "vertex.h"


int main(){

    BFS bfs;

    Vertex v1(1);
    Vertex v2(2);
    Vertex v3(3);
    Vertex v4(4);
    Vertex v5(5);

    v1.addNeighbourVertex(v2);
    v1.addNeighbourVertex(v4);
    v4.addNeighbourVertex(v5);
    v2.addNeighbourVertex(v3);

    bfs.bfs(v1);





    return 0;
}

getNeighbours function from vertex class获取特定顶点的相邻顶点向量。

我面临的问题是我定义的 application.cpp 中的图表 .

顶点 1-> 顶点{2,4}

顶点 2-> 顶点{3}

顶点 3-> 顶点{2}

顶点 4-> 顶点{5}

顶点 5-> 顶点{4}

预期输出为： 1个 2个 4个 3个 5

我的输出： 1个 2个 4

我真的很想得到一些帮助..有些东西我在这里看不到，因此没有得到正确的输出。

Answer 1

您正在使用 Vertex 的容器。考虑一下。想想浅拷贝。

Vertex v1(1);
Vertex v2(2);
Vertex v3(3);
Vertex v4(4);
Vertex v5(5);

到目前为止，还不错。你有 5 个顶点，每个顶点都没有邻居。

v1.addNeighbourVertex(v2);
v1.addNeighbourVertex(v4);

现在 v1 的 _neighbours 成员包含 v2 和 v4 的副本。

v4.addNeighbourVertex(v5);
v2.addNeighbourVertex(v3);

是的，很好，但是 v1 的 _neighbours 成员中包含的节点仍然没有邻居。

bfs.bfs(v1);

这使您可以搜索 v1 及其“邻居”，即 v2 和 v4 的无邻居副本：

1 2 4

如果你存储指针到顶点，你的运气会更好。

Answer 2

发生这种情况是因为您在各处复制节点和向量。这里的特殊问题是您创建了 v1 和 v2，然后通过将 v2 推到 v1._neighbors 上将 v1 附加到 v2。这是 v2 的副本，不是原版！那么您为 v2 设置了邻居，但是您设置的邻居不是 v1._neighbors 中的 v2，而是 main 中的 v2。

最快的解决办法是在main中向上定义图。但更好的解决方案是传递指针而不是实际实例以避免复制，这会更改所有代码。

BFS 实现 C++

BFS implementation C++

c++

class

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