python深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索
1. 深度優(yōu)先搜索介紹
圖的深度優(yōu)先搜索(Depth First Search),和樹的先序遍歷比較類似。
它的思想:假設(shè)初始狀態(tài)是圖中所有頂點(diǎn)均未被訪問,則從某個頂點(diǎn)v出發(fā),首先訪問該頂點(diǎn),然后依次從它的各個未被訪問的鄰接點(diǎn)出發(fā)深度優(yōu)先搜索遍歷圖,直至圖中所有和v有路徑相通的頂點(diǎn)都被訪問到。 若此時尚有其他頂點(diǎn)未被訪問到,則另選一個未被訪問的頂點(diǎn)作起始點(diǎn),重復(fù)上述過程,直至圖中所有頂點(diǎn)都被訪問到為止。
顯然,深度優(yōu)先搜索是一個遞歸的過程。
2. 廣度優(yōu)先搜索介紹
廣度優(yōu)先搜索算法(Breadth First Search),又稱為"寬度優(yōu)先搜索"或"橫向優(yōu)先搜索",簡稱BFS。
它的思想是:從圖中某頂點(diǎn)v出發(fā),在訪問了v之后依次訪問v的各個未曾訪問過的鄰接點(diǎn),然后分別從這些鄰接點(diǎn)出發(fā)依次訪問它們的鄰接點(diǎn),并使得“先被訪問的頂點(diǎn)的鄰接點(diǎn)先于后被訪問的頂點(diǎn)的鄰接點(diǎn)被訪問,直至圖中所有已被訪問的頂點(diǎn)的鄰接點(diǎn)都被訪問到。如果此時圖中尚有頂點(diǎn)未被訪問,則需要另選一個未曾被訪問過的頂點(diǎn)作為新的起始點(diǎn),重復(fù)上述過程,直至圖中所有頂點(diǎn)都被訪問到為止。
換句話說,廣度優(yōu)先搜索遍歷圖的過程是以v為起點(diǎn),由近至遠(yuǎn),依次訪問和v有路徑相通且路徑長度為1,2...的頂點(diǎn)。
# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Wed Sep 27 00:41:25 2017 @author: my """ from collections import OrderedDict class graph: nodes=OrderedDict({})#有序字典 def toString(self): for key in self.nodes: print key+'鄰接點(diǎn)為'+str(self.nodes[key].adj) def add(self,data,adj,tag): n=Node(data,adj) self.nodes[tag]=n for vTag in n.adj: if self.nodes.has_key(vTag) and tag not in self.nodes[vTag].adj: self.nodes[vTag].adj.append(tag) visited=[] def dfs(self,v): if v not in self.visited: self.visited.append(v) print v for adjTag in self.nodes[v].adj: self.dfs(adjTag) visited2=[] def bfs(self,v): queue=[] queue.insert(0,v) self.visited2.append(v) while(len(queue)!=0): top=queue[len(queue)-1] for temp in self.nodes[top].adj: if temp not in self.visited2: self.visited2.append(temp) queue.insert(0,temp) print top queue.pop() class Node: data=0 adj=[] def __init__(self,data,adj): self.data=data self.adj=adj g=graph() g.add(0,['e','c'],'a') g.add(0,['a','g'],'b') g.add(0,['a','e'],'c') g.add(0,['a','f'],'d') g.add(0,['a','c','f'],'e') g.add(0,['d','g','e'],'f') g.add(0,['b','f'],'g') g.toString() print '深度優(yōu)先遍歷的結(jié)構(gòu)為' g.dfs('c') print '廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)構(gòu)為' g.bfs('c')
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