UVA 572 搜索初识BFS DFS

最新推荐文章于 2025-03-12 15:24:00 发布

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#搜索 #dfs #bfs #stl

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本文探讨了如何使用深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）来解决矩阵中查找连通块的问题。通过实例演示，详细解释了搜索算法在实际场景中的应用，包括矩阵中相邻元素的搜索过程。文章提供了两种实现方法，一种使用递归进行深度搜索，另一种使用栈进行深度搜索，以及基于队列的广度优先搜索方法。

题目类型：搜索

样例输入：

1 1
*
3 5
*@*@*
**@**
*@*@*
1 8
@@****@*
5 5
****@
*@@*@
*@**@
@@@*@
@@**@
0 0

样例输出：

分析：

这一题可以说是搜索中最基础的一题之一。要找出相连在一起的有多少块，因此，依次枚举，遇到@时就进行搜索，用深搜，广搜都行，目的是把相连的@都标记为已访问。

下面给出用DFS（深搜）和BFS（广搜）的代码

DFS 1 :递推

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
using namespace std;

int m,n,idx[105][105];
char pic[105][105];

void dfs(int r,int c,int id)
{
    if (r<0 || r>=m || c<0 || c>= n)   return ;
	if(idx[r][c] >0 || pic[r][c] != '@') return ;
	idx[r][c] = id;
	for (int dr = -1;dr <= 1;dr++)
	{
		for (int dc = -1;dc <= 1;dc++)
		{
			if(dr != 0 || dc != 0)
				dfs(r+dr,c+dc,id);
		}
	}
}

int main()
{
	int i,j,cnt;
	while (cin>>m>>n,m&&n)
	{
		for (i=0;i<m;i++)
		{
			cin>>pic[i];
		}
		cnt = 0;
		memset(idx,0,sizeof(idx));
        for (i=0;i<m;i++)
        {
			for (j=0;j<n;j++)
			{
               if(idx[i][j]==0 && pic[i][j] == '@')
				   dfs(i,j,++cnt);
			}
        }
		cout<<cnt<<endl;
	}
	return 0;
}

这种方法当数据量很大时，可能会有栈溢出
DFS 2:栈

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <stack>
using namespace std;

int m,n,idx[105][105];
char pic[105][105];
struct Node {int x;int y;};
stack<Node> st;

void dfs(int r,int c)
{
//     if (r<0 || r>=m || c<0 || c>= n)   return ;
// 	if(idx[r][c] >0 || pic[r][c] != '@') return ;
	while(!st.empty()) st.pop();
	Node temp;
	temp.x = r;
	temp.y = c;
	st.push(temp);
	idx[r][c] = 1;
	while (!st.empty())
	{
	
	temp = st.top();
    st.pop();
	for (int dr = -1;dr <= 1;dr++)
	{
		for (int dc = -1;dc <= 1;dc++)
		{
			int drr = dr+temp.x;
			int dcc = dc+temp.y;
			if((dr != 0 || dc != 0) && drr>=0 && drr<m && dcc>=0 && dcc<n  && pic[drr][dcc] == '@' && !idx[drr][dcc])
			//	dfs(r+dr,c+dc,id);
			{
			    Node t;
				idx[drr][dcc] =1;
				t.x = drr;
				t.y = dcc;
				st.push(t);
			}
		}
	}
	}
}

int main()
{
	int i,j,cnt;
	while (cin>>m>>n,m&&n)
	{
		for (i=0;i<m;i++)
		{
			cin>>pic[i];
		}
		cnt = 0;
		memset(idx,0,sizeof(idx));
        for (i=0;i<m;i++)
        {
			for (j=0;j<n;j++)
			{
               if(idx[i][j]==0 && pic[i][j] == '@')
			   {  
				   cnt++;
				   dfs(i,j);
			   }
			}
        }
		cout<<cnt<<endl;
	}
	return 0;
}

BFS：（队列实现）可用STL 也可以数组

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;

int m,n,idx[105][105];
char pic[105][105];
struct Node {int x;int y;};
//stack<Node> st;
//queue<Node> st;
Node que[105];

void dfs(int r,int c)
{
//     if (r<0 || r>=m || c<0 || c>= n)   return ;
// 	if(idx[r][c] >0 || pic[r][c] != '@') return ;
	//while(!st.empty()) st.pop();
	que[0].x = r;
	que[0].y = c;
	idx[r][c] = 1;
	int front=0;
	int rear=1;
	while (front < rear)
	{	
       Node temp=que[front++];
	for (int dr = -1;dr <= 1;dr++)
	{
		for (int dc = -1;dc <= 1;dc++)
		{
			int drr = dr+temp.x;
			int dcc = dc+temp.y;
			if((dr != 0 || dc != 0) && drr>=0 && drr<m && dcc>=0 && dcc<n  && pic[drr][dcc] == '@' && !idx[drr][dcc])
			{
				idx[drr][dcc] =1;
				que[rear].x = drr;
				que[rear].y = dcc;
				rear++;
			}
		}
	}
	}
}

int main()
{
	int i,j,cnt;
	while (cin>>m>>n,m&&n)
	{
		for (i=0;i<m;i++)
		{
			cin>>pic[i];
		}
		cnt = 0;
		memset(idx,0,sizeof(idx));
        for (i=0;i<m;i++)
        {
			for (j=0;j<n;j++)
			{
               if(idx[i][j]==0 && pic[i][j] == '@')
			   {  
				   cnt++;
				   dfs(i,j);
			   }
			}
        }
		cout<<cnt<<endl;
	}
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <string.h>
char map[105][105],mat[105][105];
int vis[105][105];

void dfs(int i,int j)
{
    if(vis[i][j] || mat[i][j] == '*')
    return ;
    vis[i][j] = 1;
    dfs(i-1,j-1);
    dfs(i-1,j);
    dfs(i-1,j+1);
    dfs(i,j-1);
    dfs(i,j+1);
    dfs(i+1,j-1);
    dfs(i+1,j);
    dfs(i+1,j+1);
}

int main()
{
    int n,m;
    while(~scanf("%d%d%*c",&n,&m))
    {
        memset(map,0,sizeof(map));
        memset(mat,'*',sizeof(mat));
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        int i,j,cnt = 0;
        if(!m&&!n)
        break;
        for(i = 0;i<n;i++)
        {
            for(j = 0;j<m;j++)
            {
                scanf("%c",&map[i][j]);
                mat[i+1][j+1] = map[i][j];
            }
            getchar();
        }
        for(i = 1 ;i<=n;i++)
        {
            for(j = 1;j<=m;j++)
            {
                if(!vis[i][j] && mat[i][j] == '@')
                {
                    dfs(i,j);
                    cnt++;
                }
            }
        }
        printf("%d\n",cnt);
    }
    return 0;
}