ACM - Java实现深度优先遍历和广度优先遍历(一)

简介: ACM - Java实现深度优先遍历和广度优先遍历(一)

深度优先遍历

深度优先遍历是图论中的经典算法。其利用了深度优先搜索算法可以产生目标图的相应拓扑排序表,采用拓扑排序表可以解决很多相关的图论问题,如最大路径问题等等。

根据深度优先遍历的特点我们利用Java集合类的栈Stack先进后出的特点来实现。我用二叉树来进行深度优先搜索。

image.png

深度优先搜索的步骤

(1)首先节点 1 进栈,节点1在栈顶。

(2)然后节点1出栈,访问节点1,节点1的孩子节点3进栈,节点2进栈。

(3)节点2在栈顶,然后节点2出栈,访问节点2。

(4)节点2的孩子节点5进栈,节点4进栈。

(5)节点4在栈顶,节点4出栈,访问节点4。

(6)节点4左右孩子为空,然后节点5在栈顶,节点5出栈,访问节点5。

(7)节点5左右孩子为空,然后节点3在站顶,节点3出栈,访问节点3。

(8)节点3的孩子节点7进栈,节点6进栈。

(9)节点6在栈顶,节点6出栈,访问节点6。

(10)节点6的孩子为空,这个时候节点7在栈顶,节点7出栈,访问节点7。

(11)节点7的左右孩子为空,此时栈为空,遍历结束。

广度优先遍历

广度优先遍历是连通图的一种遍历策略,因为它的思想是从一个顶点V0开始,辐射状地优先遍历其周围较广的区域故得名。

根据广度优先遍历的特点我们利用Java数据结构队列Queue来实现。

广度优先搜索的步骤

(1)节点1进队,节点1出队,访问节点1。

(2)节点1的孩子节点2进队,节点3进队。

(3)节点2出队,访问节点2,节点2的孩子节点4进队,节点5进队。

(4)节点3出队,访问节点3,节点3的孩子节点6进队,节点7进队。

(5)节点4出队,访问节点4,节点4没有孩子节点。

(6)节点5出队,访问节点5,节点5没有孩子节点。

(7)节点6出队,访问节点6,节点6没有孩子节点。

(8)节点7出队,访问节点7,节点7没有孩子节点,结束。

代码

二叉树的基础代码

/**
 * 二叉树数据结构
 */
public class TreeNode {
  int data;
  TreeNode leftNode;
  TreeNode rightNode;
  public TreeNode() {
  }
  public TreeNode(int d) {
    data=d;
  }
  public TreeNode(TreeNode left,TreeNode right,int d) {
    leftNode=left;
    rightNode=right;
    data=d;
  }
}

广度优先和深度优先遍历算法实现代码

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