深度优先和广度优先搜索

冷不防 2022-05-22 13:39 373阅读 0赞

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前言

1 深度优先搜索

2 广度优先搜索

3 深度优先和广度优先的比较


前言

最近面试,被问到了深度优先和广度优先搜索,这个我似曾相识,曾经大学的时候学到过,但是由于这几年的工作都未接触到,所以就已经忘的差不多了。这里必须重拾旧货,重新认识下深度优先搜索和广度优先搜索算法了。

1 深度优先搜索

思想:假设初始状态是图中所有顶点均未被访问,则从某个顶点v出发,首先访问该顶点,然后依次从它的各个未被访问的邻接点出发深度优先搜索遍历图,直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到。 若此时尚有其他顶点未被访问到,则另选一个未被访问的顶点作起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问到为止。由此可见,深度优先搜索是一个递归的过程。

通俗点说就是,从初始点出发,不断向前走,如果碰到死路了,就往回走一步,尝试另一条路,直到发现了目标位置。这种不撞南墙不回头的方法,即使成功也不一定找到一条好路,但好处是需要记住的位置比较少。

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2 广度优先搜索

思想:从图中某顶点v出发,在访问了v之后依次访问v的各个未曾访问过的邻接点,然后分别从这些邻接点出发依次访问它们的邻接点,并使得“先被访问的顶点的邻接点先于后被访问的顶点的邻接点被访问,直至图中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。如果此时图中尚有顶点未被访问,则需要另选一个未曾被访问过的顶点作为新的起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问到为止。换句话说,广度优先搜索遍历图的过程是以v为起点,由近至远,依次访问和v有路径相通且路径长度为1,2…的顶点。

通俗点说就是,从初始点出发,把所有可能的路径都走一遍,如果里面没有目标位置,则尝试把所有两步能够到的位置都走一遍,看有没有目标位置;如果还不行,则尝试所有三步可以到的位置。这种方法,一定可以找到一条最短路径,但需要记忆的内容会非常多。

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3 深度优先和广度优先的比较

一般情况下,深度优先搜索算法占内存少但速度较慢,广度优先搜索算法占内存多但速度较快,在距离和深度成正比的情况下能较快地求出最优解。因此,当内存不够大时,为了防止内存溢出最好使用深度优先搜索算法。

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