21. 图(3):图的遍历
2018-02-22 21:53
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图的遍历通常有两种方案:即深度优先遍历和广度优先遍历。
我们可以约定右手原则:在没有碰到重复顶点的情况下,分叉路口始终是向右手边走,每路过一个顶点就做一个记号。如果仍然有没有标记的节点可以接着走,那么继续;如果接下来的所有的点都标记了,就退回到上一步。
如上图所示的图,他的遍历顺序是A->B->C->D->E->F,到达 F 点之后按照右手边原则,应该继续访问 A ,但是 A 已经是标记过的,所以这个时候访问 G ,同理之后访问 H ,在之后因为周围的点都已经访问过了,这个时候就需要按照 H -> F -> E -> D 的顺序退回去,到达 D 之后,与它连接的结点有 I 还没有访问过,所以访问 I ,接着按照 D -> C -> B -> A 的顺序退回去。
上面遍历的过程实际上可以用一棵树的形式进行表示,如下图所示
上图中蓝色线构成的树,对其进行前序遍历与深度优先遍历图的结果是相同的。
而这个遍历过程实际上可以通过队列的方式实现,如下图所示
具体过程如下:(1)A 进入队列;(2)A 出队列,B F 进入队列;(3)B 出队列,C I G 进入队列;(4)F 出队列,E 进入队列;(5)C 出队列,D 进入队列;(6)I 出队列;(7)G 出队列,H 入队列;(8)E 出队列;(9)D 出队列;(10)H 出队列。
1. 深度优先遍历
深度优先遍历(DepthFirstSearch),也有称为深度优先搜索,简称为DFS。它的大概思想就是按照一定的顺序对图进行遍历,如下面的图我们可以约定右手原则:在没有碰到重复顶点的情况下,分叉路口始终是向右手边走,每路过一个顶点就做一个记号。如果仍然有没有标记的节点可以接着走,那么继续;如果接下来的所有的点都标记了,就退回到上一步。
如上图所示的图,他的遍历顺序是A->B->C->D->E->F,到达 F 点之后按照右手边原则,应该继续访问 A ,但是 A 已经是标记过的,所以这个时候访问 G ,同理之后访问 H ,在之后因为周围的点都已经访问过了,这个时候就需要按照 H -> F -> E -> D 的顺序退回去,到达 D 之后,与它连接的结点有 I 还没有访问过,所以访问 I ,接着按照 D -> C -> B -> A 的顺序退回去。
上面遍历的过程实际上可以用一棵树的形式进行表示,如下图所示
上图中蓝色线构成的树,对其进行前序遍历与深度优先遍历图的结果是相同的。
2. 广度优先遍历
广度优先遍历(BreadthFirstSearch),又称为广度优先搜索,简称BFS。如下图所示,我们将左边的图通过右边的方式进行遍历,可以看出广度优先遍历实际上和树的层序遍历十分相似。而这个遍历过程实际上可以通过队列的方式实现,如下图所示
具体过程如下:(1)A 进入队列;(2)A 出队列,B F 进入队列;(3)B 出队列,C I G 进入队列;(4)F 出队列,E 进入队列;(5)C 出队列,D 进入队列;(6)I 出队列;(7)G 出队列,H 入队列;(8)E 出队列;(9)D 出队列;(10)H 出队列。
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