/* file name: dfs.c */
/* 圖形的追蹤: 相鄰串列與蹤向優先搜尋法(DFS)*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_V 100  /*最大節點數*/
#define TRUE 1
#define FALSE 0

/*定義資料結構*/
typedef struct node_tag {
    int vertex;
    struct node_tag *link;
} Node;

Node *adjlist[MAX_V+1];  /*宣告相鄰串列*/
int visited[MAX_V+1];    /*記錄頂點是否已拜訪*/
int total_vertex;


void build_adjlist(void);
void show_adjlist(void);
void dfs(int);
Node *searchlast(Node *);

int main()
{
    build_adjlist(); /*以相鄰串列表示圖形*/
    show_adjlist();  /*顯示串列之資料*/
    puts("\n------Depth Fisrt Search------");
    dfs(1);          /*圖形之蹤向優先搜尋，以頂點1為啟始頂點*/
    printf("\n");
    return 0;
}

void build_adjlist()
{
    FILE *fptr;
    Node *node,*lastnode;
    int vi,vj ,weight;

    fptr = fopen("dfs.dat", "r");
    if (fptr == NULL) {
        perror("dfs.dat");
        exit(0);
    }

    /* 讀取節點總數 */
    fscanf(fptr, "%d", &total_vertex);
    for (vi = 1; vi <= total_vertex; vi++) {
        /*設定陣列及各串列啟始值*/
        visited[vi] = FALSE;
        adjlist[vi] = (Node *)malloc(sizeof(Node));
        adjlist[vi]->vertex = vi;
        adjlist[vi]->link = NULL;
    }

    /* 讀取節點資料 */
    for (vi = 1; vi <= total_vertex; vi++)
        for (vj = 1; vj <= total_vertex; vj++) {
            fscanf(fptr,"%d",&weight);
            /* 資料檔以相鄰矩陣格式儲存,以1代表相鄰
               0 代表不相鄰，將相鄰頂點鏈結在各串列後 */
            if (weight != 0) {
                node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
                node->vertex = vj;
                node->link = NULL;
                lastnode = searchlast(adjlist[vi]);
                lastnode->link = node;
            }
        }
    fclose(fptr);
}

/*顯示各相鄰串列之資料*/
void show_adjlist()
{
    int index;
    Node *ptr;

    puts("Head    adjacency nodes");
    puts("------------------------------");
    for (index = 1; index <= total_vertex; index++) {
        printf("V%-2d ",adjlist[index]->vertex);
        ptr = adjlist[index]->link;
        while (ptr != NULL) {
            printf("--> V%d ",ptr->vertex);
            ptr = ptr->link;
        }
        printf("\n");
    }
}

/*圖形之蹤向優先搜尋*/
void dfs(int v)
{
    Node *ptr;
    int w;

    printf("V%d ",adjlist[v]->vertex);
    visited[v] = TRUE;          /*設定v頂點為已拜訪過*/
    ptr = adjlist[v]->link;     /*拜訪相鄰頂點*/

    do {
        /* 若頂點尚未走訪，則以此頂點為新啟始點繼續
           做蹤向優先搜尋法走訪，否則找與其相鄰的頂點
           直到所有相連接的節點都已走訪         */
        w = ptr->vertex;
        if (!visited[w])
            dfs(w);
        else
            ptr = ptr->link;
    } while (ptr != NULL);
}

/*搜尋串列最後節點函數*/
Node *searchlast( Node *linklist )
{
    Node *ptr;

    ptr = linklist;
    while (ptr->link != NULL)
        ptr = ptr->link;
    return ptr;
}