《DFS及BFS的算法講解(含例題)【教學(xué)類別】》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《DFS及BFS的算法講解(含例題)【教學(xué)類別】(18頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1 1應(yīng)用應(yīng)用2 2蛋糕2 2應(yīng)用應(yīng)用2 2l圖是一種靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一般作為一種模型用來定義對象圖是一種靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一般作為一種模型用來定義對象之間的關(guān)系或聯(lián)系。對象由頂點(diǎn)(之間的關(guān)系或聯(lián)系。對象由頂點(diǎn)(V)表示,而對象之間的關(guān))表示,而對象之間的關(guān)系或者關(guān)聯(lián)則通過圖的邊(系或者關(guān)聯(lián)則通過圖的邊(E)來表示。圖可以分為有向圖和)來表示。圖可以分為有向圖和無向圖,一般用無向圖,一般用G=(V,E)來表示圖。經(jīng)常用鄰接矩陣或者鄰接表來表示圖。經(jīng)常用鄰接矩陣或者鄰接表來描述一副圖圖的遍歷就是從圖中的某個(gè)頂點(diǎn)出發(fā),按某種方來描述一副圖圖的遍歷就是從圖中的某個(gè)頂點(diǎn)出發(fā),按某種方法對圖中的所有頂點(diǎn)訪
2、問且僅訪問一次。為了保證圖中的頂點(diǎn)法對圖中的所有頂點(diǎn)訪問且僅訪問一次。為了保證圖中的頂點(diǎn)在遍歷過程中僅訪問一次,要為每一個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置一個(gè)訪問標(biāo)志在遍歷過程中僅訪問一次,要為每一個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置一個(gè)訪問標(biāo)志。通常有兩種方法:深度優(yōu)先搜索。通常有兩種方法:深度優(yōu)先搜索(DFS)和廣度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索(BFS)3 3應(yīng)用應(yīng)用2 24 4應(yīng)用應(yīng)用2 2再舉一例完全二叉樹再舉一例完全二叉樹 練習(xí)三序遍練習(xí)三序遍歷歷5 5應(yīng)用應(yīng)用2 2基本步驟:基本步驟:6 6應(yīng)用應(yīng)用2 2基本框架void void DFSDFS(PointPoint P)P)for(for(所有所有P P的鄰接點(diǎn)的鄰接點(diǎn)K)K)if(K
3、 if(K未被訪問未被訪問)if(k=e)if(k=e)returnreturn true;true;標(biāo)記標(biāo)記K;K;dfs(dfs(k);k);每次遞歸到一個(gè)點(diǎn),則檢查每次遞歸到一個(gè)點(diǎn),則檢查是否存在與它相鄰,而且未是否存在與它相鄰,而且未被訪問的點(diǎn),有則被訪問的點(diǎn),有則遞歸遞歸訪問訪問這個(gè)點(diǎn),無則返回上一層。這個(gè)點(diǎn),無則返回上一層。7 7應(yīng)用應(yīng)用2 28 8應(yīng)用應(yīng)用2 29 9應(yīng)用應(yīng)用2 2基本框架通常用隊(duì)列通常用隊(duì)列(先進(jìn)先出先進(jìn)先出,FIFOFIFO)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)初始化隊(duì)列初始化隊(duì)列Q.Q.Q=Q=起點(diǎn)起點(diǎn)s;s;標(biāo)記標(biāo)記s s為己訪問為己訪問;whilewhile(Q(Q非空非空)取取Q
4、 Q隊(duì)首元素隊(duì)首元素u;uu;u出隊(duì)出隊(duì);if if(u=(u=目標(biāo)狀態(tài)目標(biāo)狀態(tài))所有與所有與u u相鄰且未被訪問的點(diǎn)進(jìn)入隊(duì)列相鄰且未被訪問的點(diǎn)進(jìn)入隊(duì)列;標(biāo)記與標(biāo)記與u u相鄰的點(diǎn)為已訪問相鄰的點(diǎn)為已訪問;1010應(yīng)用應(yīng)用2 2DFS類似于樹的先根遍歷,優(yōu)先訪問的是沒有訪問過的子節(jié)點(diǎn);BFS類似于樹的層次遍歷,一層一層來訪問,所以適合有目標(biāo)求最短路的步數(shù);DFS/BFS多用于解決連通性問題及最短路問題;多數(shù)情況下運(yùn)行BFS所需的內(nèi)存會(huì)大于DFS需要的內(nèi)存(DFS一次訪問一條路,BFS一次訪問多條路),但DFS容易爆,BFS通過控制隊(duì)列可以很好解決爆隊(duì)列風(fēng)險(xiǎn)1111應(yīng)用應(yīng)用2 2出棧次序 X星球
5、特別講究秩序,所有道路都是單行線。一個(gè)甲殼蟲車隊(duì),共16輛車,按照編號(hào)先后發(fā)車,夾在其它車流中,緩緩前行。路邊有個(gè)死胡同,只能容一輛車通過,是臨時(shí)的檢查站,如圖【p1.png】所示。X星球太死板,要求每輛路過的車必須進(jìn)入檢查站,也可能不檢查就放行,也可能仔細(xì)檢查。如果車輛進(jìn)入檢查站和離開的次序可以任意交錯(cuò)。那么,該車隊(duì)再次上路后,可能的次序有多少種?為了方便起見,假設(shè)檢查站可容納任意數(shù)量的汽車。顯然,如果車隊(duì)只有1輛車,可能次序1種;2輛車可能次序2種;3輛車可能次序5種?,F(xiàn)在足足有16輛車啊,親!需要你計(jì)算出可能次序的數(shù)目這是一個(gè)整數(shù),請通過瀏覽器提交答案,不要填寫任何多余的內(nèi)容(比如說明性
6、文字)。1212應(yīng)用應(yīng)用2 21313應(yīng)用應(yīng)用2 2輸入一個(gè)m行n列的字符矩陣,統(tǒng)計(jì)字符“”組成多少個(gè)八連塊。如果兩個(gè)字符“”所在的格子相鄰(八個(gè)方向),就說明他們屬于同一個(gè)八連塊。如圖,有兩個(gè)八連塊 *1414應(yīng)用應(yīng)用2 2方格填數(shù) 如下的10個(gè)格子,填入09的數(shù)字。要求:連續(xù)的兩個(gè)數(shù)字不能相鄰。(左右、上下、對角都算相鄰)一共有多少種可能的填數(shù)方案?請?zhí)顚懕硎痉桨笖?shù)目的整數(shù)。1515應(yīng)用應(yīng)用2 2方格分割 6x6的方格,沿著格子的邊線剪開成兩部分。要求這兩部分的形狀完全相同。如圖:p1.png,p2.png,p3.png 就是可行的分割法。試計(jì)算:包括這3種分法在內(nèi),一共有多少種不同的分割方法。注意:旋轉(zhuǎn)對稱的屬于同一種分割法。請?zhí)峤辉撜麛?shù),不要填寫任何多余的內(nèi)容或說明文字。1616應(yīng)用應(yīng)用2 2如【圖1.jpg】,有12張連在一起的12生肖的郵票。現(xiàn)在你要從中剪下5張來,要求必須是連著的。(僅僅連接一個(gè)角不算相連)比如,【圖2.jpg】,【圖3.jpg】中,粉紅色所示部分就是合格的剪取。請你計(jì)算,一共有多少種不同的剪取方法。1717應(yīng)用應(yīng)用2 21818應(yīng)用應(yīng)用2 2