图的遍历

本文介绍了图的遍历概念,包括深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。DFS利用栈或递归,以先进后出的方式遍历图,而BFS则采用队列,以先进先出的方式遍历。文章还讨论了非连通图的遍历策略,需要多次遍历不同连通分量。

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一、 图的遍历的概念

从给定图中任意指定的顶点(称为初始点)出发按照某种搜索方法沿着图的边访问图中的所有顶点,使每个顶点仅被访问一次,这个过程称为图的遍历。

如果给定图是连通的无向图或者是强连通的有向图,则遍历过程一次就能完成,并可按访问的先后顺序得到由该图所有顶点组成的一个序列。

根据搜索方法的不同,图的遍历方法有两种:一种叫做深度优先搜索法(DFS);另一种叫做广度优先搜索法(BFS)。 


二、 深度优先搜索遍历

深度优先搜索遍历的过程是:

(1)从图中某个初始顶点v出发,首先访问初始顶点v。

(2)选择一个与顶点v相邻且没被访问过的顶点w为初始顶点,再从w出发进行深度优先搜索,直到图中与当前顶点v邻接的所有顶点都被访问过为止。

体现出先进先出的特点:用栈或递归方式实现。

以邻接表为存储结构的深度优先搜索遍历算法如下(其中,v是初始顶点编号,visited[]是一个全局数组,初始时所有元素均为0表示所有顶点尚未访问过):

void DFS(ALGraph *G,int v)  
{  ArcNode *p; int w;
   visited[v]=1; //置已访问标记
   printf("

【问题描述】 从中某个顶出发访问中所有顶,且使得每一顶仅被访问一次,这个过程称为遍历遍历是从中某个顶出发,沿着某条搜索路径对中其余每个顶进行访问, 并且使中的每个顶仅被访问一次的过程。 遍历运算中最重要的运算,也是的基本运算之一,的许多运算都是以遍历为基础的。试编写一个程序,完成对遍历。 【基本要求】 1.以邻接矩阵为存储结构,实现无向的深度优先遍历和广度优先遍历。 2.分别输出每种遍历下的结访问序列.从中某个顶出发,沿着某条搜索路径对中每个顶各做一次且仅做一次访问。它是许多的算法的基础。 【遍历介绍】 一、基本概念 遍历: 中某个顶出发访问中所有顶,且使得每一顶仅被访问一次,这个过程称为遍历遍历是从中某个顶出发,沿着某条搜索路径对中其余每个顶进行访问, 并且使中的每个顶仅被访问一次的过程。 遍历运算中最重要的运算,也是的基本运算之一,的许多运算都是以遍历为基础的。 二、 分类 按照搜索途径的不同,遍历可分为:深度优先遍历(Depth-First Traverse)和广度优先遍历(Breadth-First Traverse)两大类。深度优先遍历和广度优先遍历是最为重要的两种遍历的方法。 深度优先遍历 (Depth-First Traverse):尽可能先对纵深方向的顶进行访问 1.深度优先遍历的递归定义 假设给定G的初态是所有顶均未曾访问过。在G中任选一顶v为初始出发(),则深度优先遍历可定义如下:首先访问出发v,并将其标记为已访问过;然后依次从v出发搜索v的每个邻接w。若w未曾访问过,则以w为新的出发继续进行深度优先遍历,直至中所有和源v有路径相通的顶(亦称为从源可达的顶)均已被访问为止。若此时中仍有未访问的顶,则另选一个尚未访问的顶作为新的源重复上述过程,直至中所有顶均已被访问为止。 的深度优先遍历类似于树的前序遍历。采用的搜索方法的特是尽可能先对纵深方向进行搜索。这种搜索方法称为深度优先搜索(Depth-First Search)。相应地,用此方法遍历就很自然地称之为的深度优先遍历。 2. 深度优先搜索的过程 a 基本思想: 首先访问中某一个指定的出发Vi; 然后任选一个与顶Vi相邻的未被访问过的顶Vj; 以Vj为新的出发继续进行深度优先搜索,直至中所有顶均被访问过。 b具体过程: 设x是当前被访问顶,在对x做过访问标记后,选择一条从x出发的未检测过的边(x,y)。若发现顶y已访问过,则重新选择另一条从x出发的未检测过的边,否则沿边(x,y)到达未曾访问过的y,对y访问并将其标记为已访问过;然后从y开始搜索,直到搜索完从y出发的所有路径,即访问完所有从y出发可达的顶之后,才回溯到顶x,并且再选择一条从x出发的未检测过的边。上述过程直至从x出发的所有边都已检测过为止。此时,若x不是源,则回溯到在x之前被访问过的顶;否则中所有和源有路径相通的顶(即从源可达的所有顶)都已被访问过,若G是连通,则遍历过程结束,否则继续选择一个尚未被访问的顶作为新源,进行新的搜索过程。
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