⑴ 深度優先搜索和廣度優先搜索的區別。 請講的詳細點,最好能用例子,謝謝啦
深度優先搜索所遵循的搜索策略是盡可能「深」地搜索圖。在深度優先搜索中,對於最新發現的結點,如果它還有以此為起點而未搜過的邊,就沿著邊繼續搜索下去。當結點v的所有邊都已被探尋過,搜索將回溯到發現結點v有那條邊的始結點。這一過程一直進行到已發現從源結點可達的所有結點為止。如果還存在未被發現的結點,則選擇其中一個作為源結點並重復以上過程,整個過程反復進行直到所有結點都被發現為止。
深度優先搜索基本演算法如下{遞歸演算法}:
PROCEDURE dfs_try(i);
FOR i:=1 to maxr DO
BEGIN
IF 子結點 mr 符合條件 THEN
BEGIN
產生的子結點mr入棧;
IF 子結點mr是目標結點
THEN 輸出
ELSE dfs_try(i+1);
棧頂元素出棧;
END;
END; 寬度優先搜索演算法(又稱廣度優先搜索演算法)是最簡單的圖的搜索演算法之一,這一演算法也是很多重要的圖的演算法的原型。Dijksta單源最短路徑演算法和Prim最小生成樹演算法都採用了與寬度優先搜索類似的思想。
寬度優先搜索的核心思想是:從初始結點開始,應用算符生成第一層結點,檢查目標結點是否在這些後繼結點中,若沒有,再用產生式規則將所有第一層的結點逐一擴展,得到第二層結點,並逐一檢查第二層結點中是否包含目標結點。若沒有,再用算符逐一擴展第二層所有結點……,如此依次擴展,直到發現目標結點為止。
寬度優先搜索基本演算法如下:
list[1]:=source; {加入初始結點,list為待擴展結點的表}
head:=0; {隊首指針}
foot:=1; {隊尾指針}
REPEAT
head:=head+1;
FOR x:=1 to 規則數 DO
BEGIN
根據規則產生新結點nw;
IF not_appear(nw,list) THEN {若新結點隊列中不存在,則加到隊尾}
BEGIN
foot:=foot+1;
list[foot]:=nw;
list[foot].father:=head;
IF list[foot]=目標結點 THEN 輸出;
END;
END;
UNTIL head>foot; {隊列為空表明再無結點可擴展}
望採納
⑵ 圖的矩陣深度和廣度遍歷演算法
圖的遍歷是指從圖中任一給定頂點出發,依次訪問圖中的其餘頂點。如果給定的圖是連通圖,則從圖中的任意一點出發,按照一個指定的順序就可以訪問到圖中的所有頂點,且每個頂點只訪問一次。這個過程稱為圖的遍歷。
圖的遍歷比樹的遍歷復雜的多。樹是一種特殊類型的圖,即無圈(無迴路)連通圖。樹中的任意兩個頂點間都有唯一的路徑相通。在一個頂點被訪問過之後,不可能又沿著另外一條路徑訪問到已被訪問過的結點。而圖中的頂點可能有邊與其他任意頂點相連
。因此在訪問了某個頂點之後,可能沿著另一條邊訪問已被訪問過的頂點。例如圖(a)中的G1,在訪問了V1,V2和V3之後,有可能沿著邊(V3,V1)訪問到V1。為了避免一頂點被多次訪問,可以設立一個集合Visited,用來記錄已被訪問過的頂點。它的初值為空
集。一旦V1被訪問過,即把V1加到集合Visited中。圖的遍厲通常有兩種:圖的深度優先
搜索和圖的廣度優先搜索。
1)圖的深度優先搜索
從圖G=(V,E)的一個頂點V0出發,在訪問了任意一個與V0相鄰且未被訪問過的頂點W1之後,再從W1出發,訪問和W1相鄰且未被訪問過的頂點W2,然後再從W2出發進行如上所述訪問,直到找到一個它相鄰的結點,都被訪問過的結點為止。然後退回到尚有相
鄰結點未被訪問過的頂點,再從該頂點出發,重復上述搜索過程,直到所有被訪問過的頂點的鄰接點都被訪問過為止。圖的這種遍歷過程就稱為圖的深度優先搜索。例如從頂點V1出發對圖3.3.5進行深度優先搜索,遍歷的順序為 V1,V2,V5,V10,V6,V7,V3,V12,V1
1,V8,V4,V9。(與鄰接表中的鄰接點排列順序有關,即p->next.vertex=v2 or v3對遍歷
順序有影響 )
例25.(p194.c)圖的深度優先搜索。從圖G的頂點V0
發進行深度優先搜索,列印出各個頂點的遍歷順序。
解:圖的深度優先搜索法為:
(1)首先訪問V0並把V0加到集合visited中;
(2)找到與V0相鄰的頂點W,若W未進入
visited中,則以深度優先方法從W開始搜索。
(3)重復過程(2)直到所有於V0相鄰的頂點
都被訪問過為止。
下面是對用鄰接表表示的圖G進行深度優先搜索的程序
int rear=0; /*Visit和rear都為全局變數*/
int visit[500];
depth_first_search(g,v0) /*從V0開始對圖G進行深度
優先搜索*/
graphptr g[ ]; /*指針數組,為鄰接表表頭頂點指針
g[vi]...g[vn]*/
int v0; /*這里V0和W都是頂點標號,如V0=0或1*/
{ /*g[v0]是頂點V0的表頭指針*/
int w;
graphptr p; /*鏈表的結點指針*/
visit [++rear]=v0;
printf("%d\n",v0);
p=g[v0];/*指定一個頂點,通過鄰接表表頭指針
,訪問v0的鄰接頂點*/
while (p!=NULL)
{
w=p->vertex ;/*這里W是與V0相鄰的一個頂點*/
if (!visited(w))/*當V0的相鄰結點,W未被訪問時,從W開始遍厲*/
depth_first_search(g,w);
p=p->next;/*接著訪問另一個相鄰頂點*/
}
}
int visited(w) /*檢查頂點w是否進入visited(w)*/
int w ;
{
int i;
for (i=1;i<=rear;i++)
if (visit [ i ] == w) return(1);/*W在visit[]中,說明被訪問過*/
return(0); /*W不在visit[]中,說明未被訪問過,返回0*/
}
2)圖的廣度優先搜索
從圖G的一個頂點V0出發,依次訪問V0的鄰接點K1,K2...Kn。然後再順序訪問K1,K2...Kn的所有尚未被訪問過的鄰接點。如此重復,直到圖中的頂點都被訪問過為止。圖的這種搜索稱為圖的廣度優先搜索。例如:從V1出發按廣度優先搜索方法遍歷圖3.3.5,頂
點的訪問順序為V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,V10,V11,V12。
圖的廣度優先搜索類似樹的按層次遍歷,需要有一個隊列來存放還沒
有來得及處理的頂點。圖的廣度優先搜索演算法為:
(1)首先把V0放入隊列;
(2)若隊列為空則結束,否則取出隊列的頭V;
(3)訪問V並把所有與V相鄰且未被訪問的頂點插入隊列;
(4)重復(2)-(3)直到隊列為空。
上述演算法中所有已被訪問過的頂點都放在隊列中,因此只要檢查某個頂點是否在隊列中就可以判斷出該頂點是否已被訪問過。
廣度搜索法的程序如下:
broad_first_search(g,v0) /*從V0開始對圖g進行廣度優先搜索*/
graphptr g[ ]; /*為鄰接表,表頭頂點指針*/
int v0;
{
int queue[500],front =1, tail=1,v;
graphptr p;
queue [tail]=v0; /*把V0插入隊列queue*/
while (front <=tail)/*當隊列不為空*/
{
v=queue[front++]; /*取出隊列中的頂點*/
printf("%d\n",v); /*訪問該頂點*/
p=g[v]; /*從頂點V的鏈表來考慮與V相鄰的頂點*/
while (p!=NULL)
{
v=p->vertex; /*從第一個結點(即邊)中找出相鄰的頂點*/
if (!visited(queue,tail,v))/*判斷頂點是否進入隊列,如進入隊列
說明已被訪問或將要訪問*/
queue[++tail]=v;/*如果該頂點未被訪問過,將此相鄰頂點插入隊列*/
p=p-->next;/*再考慮該結點的下一個相鄰頂點*/
}
}
}
visited (q,tail,v)/*判斷頂點是否被訪問過,訪問過時,返回1,否則返回0*/
int q[ ],tail,v;/*進入隊列的頂點,在front之前的頂點已被訪問過列印輸出,
在front和tail之間的頂點是即將要訪問頂點*/
{
int i;
for(i=1;i<=tail;i++)/*掃描隊列,確定v是否在隊列中,在隊列中返回1,否則返回0*
/
if (q[i]==v)return(1);/*隊列中的頂點都認為已被訪問過*/
return(0);
}
深度優先的非遞歸演算法
/*設當前圖(或圖的某個連通分枝)的起始訪問點為p*/
NodeType stackMain,stackSec
visit(p)
p->mark=true;
do
{
for(all v isTheConnectNode of (G,p))//將當前點的鄰接點中的所有結點壓入副棧中
if(v.marked==false)
statckSec.push(v)
//將副棧中的點依次彈出,壓入主棧中,這與非遞歸演算法中使用隊列的意圖類似
while(!stackSec.isEmpty())
stackMain.push(statckSec.pop());
do//找出下一個未訪問的結點或者沒找到,直到棧為空
{
if(!stackMain.isEmpty())
{
p=stackMain.pop();
}
}while(p.marked==true&&!stackMain.isEmpty())
if(p.marked==false)//訪問未訪問結點.
{
visit(p);
p.marked=true;
}
}while(!stackMain.isEmpty())
⑶ 圖的廣度優先遍歷的遞歸演算法(附詳細解釋)
廣度優先遍歷不是用隊列的嗎、、、、深度優先遍歷才是用遞歸回溯啊
⑷ 圖的廣度優先 遞歸!!遍歷 便利!
數據結構C++版書里不是有現場的么
⑸ c#)圖的深度優先搜索和廣度優先搜索演算法的實現
#include "exam8-2.cpp"
void BFS(ALGraph *G,int v)
{
ArcNode *p;
int queue[MAXV],front=0,rear=0; //定義循環隊列並初始化
int visited[MAXV]; //定義存放結點的訪問標志的數組
int w,i;
for (i=0;i<G->n;i++) visited[i]=0; //訪問標志數組初始化
printf("%2d",v); //輸出被訪問頂點的編號
visited[v]=1; //置已訪問標記
rear=(rear+1)%MAXV;
queue[rear]=v; //v進隊
while (front!=rear) //若隊列不空時循環
{ front=(front+1)%MAXV;
w=queue[front]; //出隊並賦給w
p=G->adjlist[w].firstarc; //找與頂點w鄰接的第一個頂點
while (p!=NULL)
{ if (visited[p->adjvex]==0) //若當前鄰接頂點未被訪問
{ printf("%2d",p->adjvex); //訪問相鄰頂點
visited[p->adjvex]=1; //置該頂點已被訪問的標志
rear=(rear+1)%MAXV; //該頂點進隊
queue[rear]=p->adjvex;
}
p=p->nextarc; //找下一個鄰接頂點
}
}
printf("\n");
}
void main()
{
int i,j;
MGraph g;
ALGraph *G;
int A[MAXV][5]={
{0,1,0,1,1},
{1,0,1,1,0},
{0,1,0,1,1},
{1,1,1,0,1},
{1,0,1,1,0}};
g.n=5;g.e=16;
for (i=0;i<g.n;i++)
for (j=0;j<g.n;j++)
g.edges[i][j]=A[i][j];
G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));
MatToList(g,G);
printf(" 鄰接表:\n");DispAdj(G);
printf("廣度優先序列:");BFS(G,2);printf("\n");
}
以上為廣度優先搜索遍歷
#include "exam8-2.cpp"
int visited[MAXV];
void DFS(ALGraph *G,int v)
{
ArcNode *p;
visited[v]=1; //置已訪問標記
printf("%d ",v); //輸出被訪問頂點的編號
p=G->adjlist[v].firstarc; //p指向頂點v的第一條弧的弧頭結點
while (p!=NULL)
{
if (visited[p->adjvex]==0) //若p->adjvex頂點未訪問,遞歸訪問它
DFS(G,p->adjvex);
p=p->nextarc; //p指向頂點v的下一條弧的弧頭結點
}
}
void main()
{
int i,j;
MGraph g;
ALGraph *G;
int A[MAXV][5]={
{0,1,0,1,1},
{1,0,1,1,0},
{0,1,0,1,1},
{1,1,1,0,1},
{1,0,1,1,0}};
g.n=5;g.e=16;
for (i=0;i<g.n;i++)
for (j=0;j<g.n;j++)
g.edges[i][j]=A[i][j];
G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));
MatToList(g,G);
printf(" 鄰接表:\n");DispAdj(G);
for (i=0;i<MAXV;i++)
visited[i]=0;
printf("深度優先序列:");DFS(G,2);printf("\n");
}
這是深度優先搜索遍歷。
具體還需自己懂後創新
⑹ 無向有權的圖的深度、廣度優先遍歷怎麼做的啊,他的遍歷序列怎麼求呢
總結深度優先與廣度優先的區別
1、區別
1) 二叉樹的深度優先遍歷的非遞歸的通用做法是採用棧,廣度優先遍歷的非遞歸的通用做法是採用隊列。
2) 深度優先遍歷:對每一個可能的分支路徑深入到不能再深入為止,而且每個結點只能訪問一次。要特別注意的是,二叉樹的深度優先遍歷比較特殊,可以細分為先序遍歷、中序遍歷、後序遍歷。具體說明如下:
先序遍歷:對任一子樹,先訪問根,然後遍歷其左子樹,最後遍歷其右子樹。
中序遍歷:對任一子樹,先遍歷其左子樹,然後訪問根,最後遍歷其右子樹。
後序遍歷:對任一子樹,先遍歷其左子樹,然後遍歷其右子樹,最後訪問根。
廣度優先遍歷:又叫層次遍歷,從上往下對每一層依次訪問,在每一層中,從左往右(也可以從右往左)訪問結點,訪問完一層就進入下一層,直到沒有結點可以訪問為止。
3)深度優先搜素演算法:不全部保留結點,佔用空間少;有回溯操作(即有入棧、出棧操作),運行速度慢。
廣度優先搜索演算法:保留全部結點,佔用空間大; 無回溯操作(即無入棧、出棧操作),運行速度快。