深度优先遍历(Depth-First-Search, DFS)是一种常用的图形遍历算法,也是树形结构遍历的一种方法,其遍历方式是从一个节点开始,尽可能地深入搜索这个节点的子孙节点,直到无法搜索后退回上一个节点,继续搜索未搜索的分支。DFS在实际应用中有着广泛的应用,如路径搜索、迷宫游戏等。那么,深度优先遍历用什么数据结构实现呢?
关于实现深度优先遍历需要使用的数据结构,有两种常见方式,分别是栈和递归。接下来将从这两个角度来分析和讨论。
1. 栈实现
深度优先遍历使用栈来实现非常直观,可以借用栈的“后进先出”特性,将每个节点的所有邻居节点压入栈中,以深度优先遍历的方式访问节点,将未被访问的邻居节点继续压入栈中,如此往复直到栈为空。具体的实现步骤如下:
- 将起始节点放入栈中
- 如果栈不为空,则从栈中选取一个节点,并标记为已访问
- 遍历该节点的所有邻居节点
- 将未被访问的邻居节点压入栈中
- 重复第2步,直至栈为空
2. 递归实现
深度优先遍历还可以使用递归调用来实现,递归的实现方法与栈实现类似,也是尽可能的沿每个分支向下搜索,当无法继续搜索时再返回上一个节点。整个过程可以通过递归函数来实现,如下所示:
```
void DFS(vertex v) {
visit(v);
for (vertex w : adj(v)) {
if (!visited(w)) {
DFS(w);
}
}
}
```
递归实现和栈实现相比,代码简洁易懂,不需要手动管理栈的空间,但是如果嵌套过深,可能会导致栈溢出的问题。
综上,深度优先遍历可以使用栈和递归两种方法来实现。栈实现比较直观,但是需要手动管理栈空间,而递归实现代码比较简洁,但是可能会导致栈溢出的问题。在具体应用中,可以根据实际情况选择合适的实现方式。
微信扫一扫,领取最新备考资料