BFS & DFS（Java实现）

BFS 广度优先搜索 （Broadth First Search）

• 类似于树按层次遍历的过程
• 要求顺次访问
• 为了顺次访问路径长度为2、3、…的顶点，需要使用队列记录已访问的顶点
• 时间复杂度：O（n + e）
  e为无向图中边的数或有向图中弧的数

    /**
     * Broadth First Search
     * @param graph 用于存放图中每个结点的邻接表
     *              key：Character value：该结点的邻接表 LinkedList<Character>
     * @param map 用于存放每个结点与顶点的距离
     *            key：Character value：距离
     * @param start 起始顶点
     */
    public void BFS(HashMap<Character, LinkedList<Character>> graph,
                    HashMap<Character, Integer> map,
                    char start) {

        Queue<Character> q = new LinkedList<>();
        q.add(start); //将起始顶点加入队列
        map.put(start, 0);

        int i = 0;

        while (!q.isEmpty()) {
            //取出队首元素
            char top = q.poll();

            i++;
            System.out.println("The" + i +"th element: " + top + "Distance from start is: " + map.get(top));

            //计算周边未访问过的结点的距离
            int distance = map.get(top) + 1;

            //访问队首元素结点的邻接表
            for (Character c : graph.get(top)) {

                //在该邻接表中，如果某元素还没被访问到，说明还未遍历，则访问这个结点
                if (!map.containsKey(c)){
                    map.put(c, distance);
                    q.add(c);
                }
            }
        }
    }

DFS 深度优先搜索 （Depth First Search）

• 可以快速发现底部元素
• 时间复杂度：O（n + e）
  e为无向图中边的数或有向图中弧的数

    static int count = 0;

    /**
     * Broadth First Search
     * @param graph 用于存放图中每个结点的邻接表
     *              key：Character value：该结点的邻接表 LinkedList<Character>
     * @param visited 用于存放每个结点与顶点的距离
     *            key：Character value：距离
     * @param start 起始顶点
     */
    public void DFS(HashMap<Character, LinkedList<Character>> graph,
                    HashMap<Character, Boolean> visited,
                    char start) {
        visit(graph, visited, 's');
    }

    private static void visit(HashMap<Character, LinkedList<Character>> graph,
                              HashMap<Character, Boolean> visited,
                              char start) {
        if (!visited.containsKey(start)) {
            count++;
            //记录进入该结点的时间
            System.out.println("The time into element: " + start + ":" + count);
            //将该结点标志为已访问
            visited.put(start, true);

            //访问队首元素结点的邻接表
            for (char c : graph.get(start)) {
                //递归访问其他邻近结点
                if (!visited.containsKey(c)) {
                    visit(graph, visited, c);
                }
            }
            count++;
            System.out.println("The time out element: " + start + ":" + count);
        }
    }