BFS实现C++

Question

我试图使用顶点类和BFS类来实现BFS，因为我想学习类的实现以及算法。

顶点.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;
}

顶点类的

• getNeighbours函数得到特定顶点的相邻顶点的向量。

我面临的问题是，对于application.cpp中的图，我已经定义了。

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}

预期产出为：1 2 4 3 5

My输出：1 2 4

我真的很想得到一些帮助。有一些东西我在这里看不到，因此没有得到适当的输出。

Answer 1

它之所以发生，是因为你在到处复制节点和向量。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上。这是v2的副本，不是原件！然后为v2设置邻居，但不是为v1._neighbors中的v2设置邻居，而是主要为v2设置邻居。

最快的解决方案是在main中向上定义图。但是更好的解决方案是传递指针，而不是实际的实例，以避免复制，这将改变所有的代码。

Answer 2

您使用的是Vertex容器。想想看。想想浅薄的拷贝。

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

到现在为止还好。你有5个顶点，每个顶点都没有邻居。

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

现在，_neighbours成员v1包含副本、 of v2和v4。

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是无邻域的。

bfs.bfs(v1);

这使您可以搜索v1及其“邻居”，即v2和v4的邻接副本：

1 2 4

如果你存储指向顶点的指针，你会有更好的运气。