【前端】自学基础算法 -- 20.图的深度优先搜索

图的深度优先搜索

简介

图的深度优先搜索，沿着图的深度遍历图的节点，尽可能深地搜索图的分支。当节点 v 的所有相邻节点都已被探索过，深度优先搜索将回溯到发现节点 v 的节点，继续搜索。

基本步骤：

1. 选择一个起始节点作为当前节点。
2. 标记当前节点为已访问。
3. 对于当前节点的每一个未被访问的相邻节点，重复步骤 2 和 3。
4. 如果当前节点没有未被访问的相邻节点，则回溯到上一个节点，继续搜索。
5. 重复步骤 4，直到找到目标节点或遍历完整个图。

实现方法

/**
 * 图的深度优先搜索
 */

class Node {
  constructor(value) {
    this.value = value // 节点的值
    this.neighbors = [] // 相邻节点的列表
  }
}

// 创建节点
let a = new Node('a')
let b = new Node('b')
let c = new Node('c')
let d = new Node('d')
let e = new Node('e')

// 设置节点a的邻居
a.neighbors = [b, c]
// 设置节点b的邻居
b.neighbors = [a, c, d]
// 设置节点c的邻居
c.neighbors = [a, b, d]
// 设置节点d的邻居
d.neighbors = [b, c, e]
// 设置节点e的邻居
e.neighbors = [d]

/**
 * 深度优先搜索
 * @param {Node} node - 当前节点
 * @param {any} target - 目标值
 * @param {Node[]} path - 已经访问过的节点路径
 * @returns {boolean} - 是否找到目标值
 */
function deepSearch(node, target, path) {
  if (node == null) return false // 如果当前节点为空，返回false
  if (node.value === target) return true // 如果当前节点的值等于目标值，返回true
  if (path.indexOf(node) !== -1) return false // 如果当前节点已经在路径中，返回false，避免重复访问
  path.push(node) // 将当前节点加入路径
  let result = false // 初始化结果为false
  for (let i = 0; i < node.neighbors.length; i++) {
    result |= deepSearch(node.neighbors[i], target, path) // 递归搜索邻居节点
  }
  return result ? true : false // 返回搜索结果
}

// 测试深度优先搜索
console.log(deepSearch(b, 'ax', [])) // 输出：false