图是计算机科学中的一种数据结构,它由节点和边组成。节点表示图中的对象,而边则表示节点间的关系。在现实生活中,可以把物品之间的联系建模为图,比如社交网络中的朋友关系,城市道路间的连接等等。在处理这些数据时,深度搜索和广度搜索是两种常见的算法。
深度搜索(Depth First Search,DFS)是一种用于遍历或搜索树或图的算法。它从根节点开始,遍历整个树或子图,直到找到目标节点或不能继续前进。具体步骤是先将起始节点标记为已访问,并将其加入栈中。然后从栈中取出一个节点,访问其未访问的邻居节点,并将它们加入栈中。重复以上过程直到栈为空。
相比于广度搜索,深度搜索的优势在于程序实现简单,而且对于深度比较大的树或图,深度搜索比广度搜索更有优势。
广度搜索(Breadth First Search,BFS)是另一种搜索算法,它从根节点开始,逐层遍历整个树或图,直到找到目标节点。具体步骤是将起始节点标记为已访问,并将它加入队列中。然后从队列中取出一个节点,访问其未访问的邻居节点,并将它们加入队列中。\
深度搜索和广度搜索都是图搜索算法,它们的最终目标都是找到图中的目标节点。然而,它们却在执行细节,搜索效率以及实现方面有很大的区别。
深度搜索一般使用递归实现,递归需要函数调用,而且每次递归调用都需要将现场保存到栈中,因此,深度来比较大的时候难以实现。而广度搜索则不需要递归,使用队列即可实现遍历,所以在深度比较大的时候,广度搜索比深度搜索更有优势。
对于无权图的遍历,广度搜索的效率比较高,而对于有权图,如果权值相同时,深度搜索的效率也会很高。另外,在求解最短路径问题时,可以使用广度搜索,因为每个节点的深度都是一样的,可以从其它节点到达目标节点的路径进行剪枝。
综上所述,深度搜索和广度搜索都是重要的图搜索算法,各有各的优势。在实际应用中,我们需要根据具体场景选择合适的算法来完成任务。
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