❶ 图的遍历方法主要包括
图的遍历方法主要包括深度优先搜索法和广度(宽度)优先搜索法两种算法。
广度优先遍历(Breadth First Search),又称为广度优先搜索,简称BFS。深度优化遍历(Depth First Search),也有称为深度优化搜索,简称为DFS。事实上,我们在树的遍历中早已涉及DFS,层序遍历、中序遍历和后序遍历都属于深度优先遍历的方式,因为这些遍历方式本质上都归结于栈。
图的遍历方法复杂性介绍
① 在图结构中,没有一个“自然”的首结点,图中任意一个顶点都可作为第一个被访问的结点。
② 在非连通图中,从一个顶点出发,只能够访问它所在的连通分量上的所有顶点,因此,还需考虑如何选取下一个出发点以访问图中其余的连通分量。
③ 在图结构中,如果有回路存在,那么一个顶点被访问之后,有可能沿回路又回到该顶点。
④ 在图结构中,一个顶点可以和其它多个顶点相连,当这样的顶点访问过后,存在如何选取下一个要访问的顶点的问题。
❷ 数据结构中出图的二种遍历,写出算法与思想,谢谢
BFS,广度优先搜索
先遍历离起点近的,再到远的,直至全图。先遍历所有与起点距离为1的点,再到所有距离为2的点……
具体实现,需要一个队列进行辅助存储。
举个例,S为起点,S到A,B,C3个点相邻。A又与A1,A2相邻,B与B1,B2相邻,C没有与其他点相邻。对于遍历A发生的事情,就是“发现”了A1,A2。但是,这是不能立即遍历A1,A2,这与BFS宗旨违背,必须先遍历B,C。而又由于B,C肯定是比A1,A2先“发现”,这就体现了一种“先进先出”的性质,因而需要队列对为扩展的结点进行暂存
BFS()
{
queue q;
q.push(s);//一开始的s点
while(q非空)
{
从q中取一元素
将该元素“发现”,而又未被进过q的结点入队
}
}
DFS,深度优先搜索
先选定一条路径,对路径上的点进行遍历。然后,从路径的尽头开始,逐步回退,在每个分支再遍历其他路径及其上面的点。
具体实现,常写作递归,故可理解为通过栈辅助存储。
还是上面的距离,DFS出来的其中一种序列是S,A,A1,A2,B,B1,B2,C。路径S,A,A1为第一选取的路径,然后回退,逐步选取其他分支,在A选取了A2作为第二路径,以此类推。由于这样对每个点所做的操作就是“发现”,“遍历”与“回退”,操作种类相同,故常写作递归。。。
DFS(int target)
{
for(target的每个发现点)
{
DFS(该发现点)
}
//结束函数实际上就是回退的过程
}
❸ 先序遍历和后序遍历是什么
1、先序遍历也叫做先根遍历、前序遍历,可记做根左右(二叉树父结点向下先左后右)。
首先访问根结点然后遍历左子树,最后遍历右子树。在遍历左、右子树时,仍然先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树,如果二叉树为空则返回。
例如,下图所示二叉树的遍历结果是:ABDECF
(1)后序遍历左子树
(2)后序遍历右子树
(3)访问根结点
如右图所示二叉树
后序遍历结果:DEBFCA
已知前序遍历和中序遍历,就能确定后序遍历。
(3)前序遍历属于广度优先遍历算法扩展阅读:
图的遍历算法主要有两种,
一种是按照深度优先的顺序展开遍历的算法,也就是深度优先遍历;
另一种是按照宽度优先的顺序展开遍历的算法,也就是宽度优先遍历。宽度优先遍历是沿着图的深度遍历图的所有节点,每次遍历都会沿着当前节点的邻接点遍历,直到所有点全部遍历完成。
如果当前节点的所有邻接点都遍历过了,则回溯到上一个节点,重复这一过程一直到已访问从源节点可达的所有节点为止。
如果还存在没有被访问的节点,则选择其中一个节点作为源节点并重复以上过程,直到所有节点都被访问为止。
利用图的深度优先搜索可以获得很多额外的信息,也可以解决很多图论的问题。宽度优先遍历又名广度优先遍历。通过沿着图的宽度遍历图的节点,如果所有节点均被访问,算法随即终止。宽度优先遍历的实现一般需要一个队列来辅助完成。
宽度优先遍历和深度优先遍历一样也是一种盲目的遍历方法。也就是说,宽度遍历算法并不使用经验法则算法, 并不考虑结果的可能地址,只是彻底地遍历整张图,直到找到结果为止。图的遍历问题分为四类:
1、遍历完所有的边而不能有重复,即所谓“欧拉路径问题”(又名一笔画问题);
2、遍历完所有的顶点而没有重复,即所谓“哈密顿路径问题”。
3、遍历完所有的边而可以有重复,即所谓“中国邮递员问题”;
4、遍历完所有的顶点而可以重复,即所谓“旅行推销员问题”。
对于第一和第三类问题已经得到了完满的解决,而第二和第四类问题则只得到了部分解决。第一类问题就是研究所谓的欧拉图的性质,而第二类问题则是研究所谓的哈密顿图的性质。
❹ 什么叫遍历算法(最好有例子)
遍历算法:所谓遍历(Traversal),是指沿着某条搜索路线,依次对树中每个结点均做一次且仅做一次访问。访问结点所做的操作依赖于具体的应用问题。遍历是二叉树上最重要的运算之一,是二叉树上进行其它运算之基础。当然遍历的概念也适合于多元素集合的情况,如数组。
遍历算法概念延伸:
图遍历:图遍历又称图的遍历,属于数据结构中的内容。指的是从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。图的遍历操作和树的遍历操作功能相似。图的遍历是图的一种基本操作,图的许多其它操作都是建立在遍历操作的基础之上。
举例:
遍历二叉树搜索路线:
从二叉树的递归定义可知,一棵非空的二叉树由根结点及左、右子树这三个基本部分组成。因此,在任一给定结点上,可以按某种次序执行三个操作:⑴访问结点本身(N),⑵遍历该结点的左子树(L),⑶遍历该结点的右子树(R)。以上三种操作有六种执行次序:NLR、LNR、LRN、NRL、RNL、RLN。前三种次序与后三种次序对称。
遍历二叉树的执行踪迹三种递归遍历算法的搜索路线相同(如下图虚线所示)。具体线路为:从根结点出发,逆时针沿着二叉树外缘移动,对每个结点均途径三次,最后回到根结点。
❺ 图遍历的算法
图的遍历方法目前有深度优先搜索法和广度(宽度)优先搜索法两种算法。 深度优先搜索法是树的先根遍历的推广,它的基本思想是:从图G的某个顶点v0出发,访问v0,然后选择一个与v0相邻且没被访问过的顶点vi访问,再从vi出发选择一个与vi相邻且未被访问的顶点vj进行访问,依次继续。如果当前被访问过的顶点的所有邻接顶点都已被访问,则退回到已被访问的顶点序列中最后一个拥有未被访问的相邻顶点的顶点w,从w出发按同样的方法向前遍历,直到图中所有顶点都被访问。其递归算法如下:
Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; //访问标志数组
Status (*VisitFunc)(int v); //VisitFunc是访问函数,对图的每个顶点调用该函数
void DFSTraverse (Graph G, Status(*Visit)(int v)){
VisitFunc = Visit;
for(v=0; v<G.vexnum; ++v)
visited[v] = FALSE; //访问标志数组初始化
for(v=0; v<G.vexnum; ++v)
if(!visited[v])
DFS(G, v); //对尚未访问的顶点调用DFS
}
void DFS(Graph G, int v){ //从第v个顶点出发递归地深度优先遍历图G
visited[v]=TRUE; VisitFunc(v); //访问第v个顶点
for(w=FirstAdjVex(G,v); w>=0; w=NextAdjVex(G,v,w))
//FirstAdjVex返回v的第一个邻接顶点,若顶点在G中没有邻接顶点,则返回空(0)。
//若w是v的邻接顶点,NextAdjVex返回v的(相对于w的)下一个邻接顶点。
//若w是v的最后一个邻接点,则返回空(0)。
if(!visited[w])
DFS(G, w); //对v的尚未访问的邻接顶点w调用DFS
} 图的广度优先搜索是树的按层次遍历的推广,它的基本思想是:首先访问初始点vi,并将其标记为已访问过,接着访问vi的所有未被访问过的邻接点vi1,vi2,…, vi t,并均标记已访问过,然后再按照vi1,vi2,…, vi t的次序,访问每一个顶点的所有未被访问过的邻接点,并均标记为已访问过,依次类推,直到图中所有和初始点vi有路径相通的顶点都被访问过为止。其非递归算法如下:
Boolean visited[MAX_VERTEX_NUM]; //访问标志数组
Status (*VisitFunc)(int v); //VisitFunc是访问函数,对图的每个顶点调用该函数
void BFSTraverse (Graph G, Status(*Visit)(int v)){
VisitFunc = Visit;
for(v=0; v<G.vexnum, ++v)
visited[v] = FALSE;
initQueue(Q); //置空辅助队列Q
for(v=0; v<G.vexnum; ++v)
if(!visited[v]){
visited[v]=TRUE; VisitFunc(v);
EnQueue(Q, v); //v入队列
while(!QueueEmpty(Q)){
DeQueue(Q, u); //队头元素出队并置为u
for(w=FirstAdjVex(G,u); w>=0; w=NextAdjVex(G,u,w))
if(!Visited[w]){ //w为u的尚未访问的邻接顶点
Visited[w]=TRUE; VisitFunc(w);
EnQueue(Q, w);
}
}
}
}