❶ 圖的遍歷方法主要包括
圖的遍歷方法主要包括深度優先搜索法和廣度(寬度)優先搜索法兩種演算法。
廣度優先遍歷(Breadth First Search),又稱為廣度優先搜索,簡稱BFS。深度優化遍歷(Depth First Search),也有稱為深度優化搜索,簡稱為DFS。事實上,我們在樹的遍歷中早已涉及DFS,層序遍歷、中序遍歷和後序遍歷都屬於深度優先遍歷的方式,因為這些遍歷方式本質上都歸結於棧。
圖的遍歷方法復雜性介紹
① 在圖結構中,沒有一個「自然」的首結點,圖中任意一個頂點都可作為第一個被訪問的結點。
② 在非連通圖中,從一個頂點出發,只能夠訪問它所在的連通分量上的所有頂點,因此,還需考慮如何選取下一個出發點以訪問圖中其餘的連通分量。
③ 在圖結構中,如果有迴路存在,那麼一個頂點被訪問之後,有可能沿迴路又回到該頂點。
④ 在圖結構中,一個頂點可以和其它多個頂點相連,當這樣的頂點訪問過後,存在如何選取下一個要訪問的頂點的問題。
❷ 數據結構中出圖的二種遍歷,寫出演算法與思想,謝謝
BFS,廣度優先搜索
先遍歷離起點近的,再到遠的,直至全圖。先遍歷所有與起點距離為1的點,再到所有距離為2的點……
具體實現,需要一個隊列進行輔助存儲。
舉個例,S為起點,S到A,B,C3個點相鄰。A又與A1,A2相鄰,B與B1,B2相鄰,C沒有與其他點相鄰。對於遍歷A發生的事情,就是「發現」了A1,A2。但是,這是不能立即遍歷A1,A2,這與BFS宗旨違背,必須先遍歷B,C。而又由於B,C肯定是比A1,A2先「發現」,這就體現了一種「先進先出」的性質,因而需要隊列對為擴展的結點進行暫存
BFS()
{
queue q;
q.push(s);//一開始的s點
while(q非空)
{
從q中取一元素
將該元素「發現」,而又未被進過q的結點入隊
}
}
DFS,深度優先搜索
先選定一條路徑,對路徑上的點進行遍歷。然後,從路徑的盡頭開始,逐步回退,在每個分支再遍歷其他路徑及其上面的點。
具體實現,常寫作遞歸,故可理解為通過棧輔助存儲。
還是上面的距離,DFS出來的其中一種序列是S,A,A1,A2,B,B1,B2,C。路徑S,A,A1為第一選取的路徑,然後回退,逐步選取其他分支,在A選取了A2作為第二路徑,以此類推。由於這樣對每個點所做的操作就是「發現」,「遍歷」與「回退」,操作種類相同,故常寫作遞歸。。。
DFS(int target)
{
for(target的每個發現點)
{
DFS(該發現點)
}
//結束函數實際上就是回退的過程
}
❸ 先序遍歷和後序遍歷是什麼
1、先序遍歷也叫做先根遍歷、前序遍歷,可記做根左右(二叉樹父結點向下先左後右)。
首先訪問根結點然後遍歷左子樹,最後遍歷右子樹。在遍歷左、右子樹時,仍然先訪問根結點,然後遍歷左子樹,最後遍歷右子樹,如果二叉樹為空則返回。
例如,下圖所示二叉樹的遍歷結果是:ABDECF
(1)後序遍歷左子樹
(2)後序遍歷右子樹
(3)訪問根結點
如右圖所示二叉樹
後序遍歷結果:DEBFCA
已知前序遍歷和中序遍歷,就能確定後序遍歷。
(3)前序遍歷屬於廣度優先遍歷演算法擴展閱讀:
圖的遍歷演算法主要有兩種,
一種是按照深度優先的順序展開遍歷的演算法,也就是深度優先遍歷;
另一種是按照寬度優先的順序展開遍歷的演算法,也就是寬度優先遍歷。寬度優先遍歷是沿著圖的深度遍歷圖的所有節點,每次遍歷都會沿著當前節點的鄰接點遍歷,直到所有點全部遍歷完成。
如果當前節點的所有鄰接點都遍歷過了,則回溯到上一個節點,重復這一過程一直到已訪問從源節點可達的所有節點為止。
如果還存在沒有被訪問的節點,則選擇其中一個節點作為源節點並重復以上過程,直到所有節點都被訪問為止。
利用圖的深度優先搜索可以獲得很多額外的信息,也可以解決很多圖論的問題。寬度優先遍歷又名廣度優先遍歷。通過沿著圖的寬度遍歷圖的節點,如果所有節點均被訪問,演算法隨即終止。寬度優先遍歷的實現一般需要一個隊列來輔助完成。
寬度優先遍歷和深度優先遍歷一樣也是一種盲目的遍歷方法。也就是說,寬度遍歷演算法並不使用經驗法則演算法, 並不考慮結果的可能地址,只是徹底地遍歷整張圖,直到找到結果為止。圖的遍歷問題分為四類:
1、遍歷完所有的邊而不能有重復,即所謂「歐拉路徑問題」(又名一筆畫問題);
2、遍歷完所有的頂點而沒有重復,即所謂「哈密頓路徑問題」。
3、遍歷完所有的邊而可以有重復,即所謂「中國郵遞員問題」;
4、遍歷完所有的頂點而可以重復,即所謂「旅行推銷員問題」。
對於第一和第三類問題已經得到了完滿的解決,而第二和第四類問題則只得到了部分解決。第一類問題就是研究所謂的歐拉圖的性質,而第二類問題則是研究所謂的哈密頓圖的性質。
❹ 什麼叫遍歷演算法(最好有例子)
遍歷演算法:所謂遍歷(Traversal),是指沿著某條搜索路線,依次對樹中每個結點均做一次且僅做一次訪問。訪問結點所做的操作依賴於具體的應用問題。遍歷是二叉樹上最重要的運算之一,是二叉樹上進行其它運算之基礎。當然遍歷的概念也適合於多元素集合的情況,如數組。
遍歷演算法概念延伸:
圖遍歷:圖遍歷又稱圖的遍歷,屬於數據結構中的內容。指的是從圖中的任一頂點出發,對圖中的所有頂點訪問一次且只訪問一次。圖的遍歷操作和樹的遍歷操作功能相似。圖的遍歷是圖的一種基本操作,圖的許多其它操作都是建立在遍歷操作的基礎之上。
舉例:
遍歷二叉樹搜索路線:
從二叉樹的遞歸定義可知,一棵非空的二叉樹由根結點及左、右子樹這三個基本部分組成。因此,在任一給定結點上,可以按某種次序執行三個操作:⑴訪問結點本身(N),⑵遍歷該結點的左子樹(L),⑶遍歷該結點的右子樹(R)。以上三種操作有六種執行次序:NLR、LNR、LRN、NRL、RNL、RLN。前三種次序與後三種次序對稱。
遍歷二叉樹的執行蹤跡三種遞歸遍歷演算法的搜索路線相同(如下圖虛線所示)。具體線路為:從根結點出發,逆時針沿著二叉樹外緣移動,對每個結點均途徑三次,最後回到根結點。
❺ 圖遍歷的演算法
圖的遍歷方法目前有深度優先搜索法和廣度(寬度)優先搜索法兩種演算法。 深度優先搜索法是樹的先根遍歷的推廣,它的基本思想是:從圖G的某個頂點v0出發,訪問v0,然後選擇一個與v0相鄰且沒被訪問過的頂點vi訪問,再從vi出發選擇一個與vi相鄰且未被訪問的頂點vj進行訪問,依次繼續。如果當前被訪問過的頂點的所有鄰接頂點都已被訪問,則退回到已被訪問的頂點序列中最後一個擁有未被訪問的相鄰頂點的頂點w,從w出發按同樣的方法向前遍歷,直到圖中所有頂點都被訪問。其遞歸演算法如下:
Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; //訪問標志數組
Status (*VisitFunc)(int v); //VisitFunc是訪問函數,對圖的每個頂點調用該函數
void DFSTraverse (Graph G, Status(*Visit)(int v)){
VisitFunc = Visit;
for(v=0; v<G.vexnum; ++v)
visited[v] = FALSE; //訪問標志數組初始化
for(v=0; v<G.vexnum; ++v)
if(!visited[v])
DFS(G, v); //對尚未訪問的頂點調用DFS
}
void DFS(Graph G, int v){ //從第v個頂點出發遞歸地深度優先遍歷圖G
visited[v]=TRUE; VisitFunc(v); //訪問第v個頂點
for(w=FirstAdjVex(G,v); w>=0; w=NextAdjVex(G,v,w))
//FirstAdjVex返回v的第一個鄰接頂點,若頂點在G中沒有鄰接頂點,則返回空(0)。
//若w是v的鄰接頂點,NextAdjVex返回v的(相對於w的)下一個鄰接頂點。
//若w是v的最後一個鄰接點,則返回空(0)。
if(!visited[w])
DFS(G, w); //對v的尚未訪問的鄰接頂點w調用DFS
} 圖的廣度優先搜索是樹的按層次遍歷的推廣,它的基本思想是:首先訪問初始點vi,並將其標記為已訪問過,接著訪問vi的所有未被訪問過的鄰接點vi1,vi2,…, vi t,並均標記已訪問過,然後再按照vi1,vi2,…, vi t的次序,訪問每一個頂點的所有未被訪問過的鄰接點,並均標記為已訪問過,依次類推,直到圖中所有和初始點vi有路徑相通的頂點都被訪問過為止。其非遞歸演算法如下:
Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; //訪問標志數組
Status (*VisitFunc)(int v); //VisitFunc是訪問函數,對圖的每個頂點調用該函數
void BFSTraverse (Graph G, Status(*Visit)(int v)){
VisitFunc = Visit;
for(v=0; v<G.vexnum, ++v)
visited[v] = FALSE;
initQueue(Q); //置空輔助隊列Q
for(v=0; v<G.vexnum; ++v)
if(!visited[v]){
visited[v]=TRUE; VisitFunc(v);
EnQueue(Q, v); //v入隊列
while(!QueueEmpty(Q)){
DeQueue(Q, u); //隊頭元素出隊並置為u
for(w=FirstAdjVex(G,u); w>=0; w=NextAdjVex(G,u,w))
if(!Visited[w]){ //w為u的尚未訪問的鄰接頂點
Visited[w]=TRUE; VisitFunc(w);
EnQueue(Q, w);
}
}
}
}