【经验分享】数据结构——总结,图的深度优先遍历(DFS)和广度优先遍历(BFS)与二叉树遍历的比较

2024-08-17 08:34:33 浏览数 (1)

直接记结论

图是一种常见的数据格式,它的遍历主要分为两种: 深度优先遍历(DFS):类似于二叉树的前序前序遍历 广度优先遍历(BFS):类似于二叉树的层次遍历


深度优先遍历(DFS)
定义

深度优先遍历(DFS,Depth-First Search)是一种图遍历算法,它沿着图的深度方向进行搜索。DFS 从一个起始节点开始,优先访问未被访问的邻接节点,尽可能深地探索每个分支,直到所有可能的分支都被访问过,然后回溯到上一个节点继续探索。

与二叉树遍历的类比
  • 前序遍历(Pre-order Traversal):在二叉树中,前序遍历的顺序是“访问节点 → 访问左子树 → 访问右子树”。这个过程与 DFS 的过程非常相似,因为 DFS 也首先访问当前节点(或顶点),然后递归地访问所有未被访问的邻接节点。 类比解释: 在 DFS 中,节点被处理的顺序类似于前序遍历中的顺序,DFS 首先处理当前节点,然后递归地探索每个子节点。
广度优先遍历(BFS)
定义

广度优先遍历(BFS,Breadth-First Search)是一种图遍历算法,它沿着图的广度方向进行搜索。BFS 从一个起始节点开始,逐层访问所有邻接节点,然后继续访问这些邻接节点的邻接节点,直到图中的所有节点都被访问过。

与二叉树遍历的类比
  • 层次遍历(Level-order Traversal):在二叉树中,层次遍历按层访问所有节点。首先访问树的根节点,然后访问第二层节点,再访问第三层节点,以此类推。这个过程与 BFS 非常相似,因为 BFS 按层访问图的所有节点。 类比解释: 在 BFS 中,节点被访问的顺序类似于层次遍历中的顺序,BFS 逐层访问节点,每一层对应树的某一层。
例题

图的深度优先遍历类似于二叉树的( )。 A. 先序遍历 B. 中序遍历 C. 后序遍历 D. 层次遍历

题解

选A。图的深度优先遍历相当于 二叉树的前序遍历,因为它在访问节点时首先处理节点本身,然后递归地访问所有子节点。尽管 DFS 可以应用于任意图结构,而不仅限于树,但其遍历节点的顺序与二叉树的前序遍历最为接近。

总结
  • 深度优先遍历(DFS)前序遍历 类似,因为它们都优先访问当前节点,然后递归地访问所有未被访问的邻接节点。
  • 广度优先遍历(BFS)层次遍历 类似,因为它们都按层次访问图中的节点,逐层展开,直到遍历完整个图。

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