本文是对 Swift Algorithm Club 翻译的一篇文章。
Swift Algorithm Club是 raywenderlich.com网站出品的用Swift实现算法和数据结构的开源项目,目前在GitHub上有18000+⭐️,我初略统计了一下,大概有一百左右个的算法和数据结构,基本上常见的都包含了,是iOSer学习算法和数据结构不错的资源。
🐙andyRon/swift-algorithm-club-cn是我对Swift Algorithm Club,边学习边翻译的项目。由于能力有限,如发现错误或翻译不妥,请指正,欢迎pull request。也欢迎有兴趣、有时间的小伙伴一起参与翻译和学习🤓。当然也欢迎加⭐️,🤩🤩🤩🤨🤪。
本文的翻译原文和代码可以查看🐙swift-algorithm-club-cn/Depth-First Search
深度优先搜索(DFS,Depth-First Search)
这个主题已经有辅导文章
深度优先搜索(DFS)是用于遍历或搜索树或图数据结构的算法。它从源节点开始,并在回溯之前尽可能地沿着每个分支进行探索。
深度优先搜索可以用于有向图和无向图。
动画示例
以下是深度优先搜索在图上的工作方式:
Animated example假设我们从节点A
开始搜索。 在深度优先搜索中,我们查看起始节点的第一个邻居并访问它,在这个示例中是节点B
。然后我们查找节点B
的第一个邻居并访问它,它是节点D
。由于D
没有自己的任何未访问的邻居节点,我们回溯到节点B
并转到其另外的邻居节点E
。依此类推,直到我们访问了图中的所有节点。
每当我们访问第一个邻居节点并继续前进,直到无处可去,然后我们回溯到之前访问的节点。 当我们一直回溯到节点A
时,搜索就完成了。
对于上面的例子,是按照A
,B
,D
,E
,H
,F
,G
,C
的顺序访问节点的。
深度优先搜索过程也可以显示为树:
Traversal tree节点的父节点是“发现”该节点的节点。 树的根是您开始深度优先搜索的节点。 每当有一个分支时,那就是我们回溯的地方。
代码
深度优先搜索的简单递归实现:
func depthFirstSearch(_ graph: Graph, source: Node) -> [String] {
var nodesExplored = [source.label]
source.visited = true
for edge in source.neighbors {
if !edge.neighbor.visited {
nodesExplored += depthFirstSearch(graph, source: edge.neighbor)
}
}
return nodesExplored
}
广度优先搜索首先访问所有直接邻居,而深度优先搜索尝试尽可能地深入树或图。
在 playground 里测试:
let graph = Graph()
let nodeA = graph.addNode("a")
let nodeB = graph.addNode("b")
let nodeC = graph.addNode("c")
let nodeD = graph.addNode("d")
let nodeE = graph.addNode("e")
let nodeF = graph.addNode("f")
let nodeG = graph.addNode("g")
let nodeH = graph.addNode("h")
graph.addEdge(nodeA, neighbor: nodeB)
graph.addEdge(nodeA, neighbor: nodeC)
graph.addEdge(nodeB, neighbor: nodeD)
graph.addEdge(nodeB, neighbor: nodeE)
graph.addEdge(nodeC, neighbor: nodeF)
graph.addEdge(nodeC, neighbor: nodeG)
graph.addEdge(nodeE, neighbor: nodeH)
graph.addEdge(nodeE, neighbor: nodeF)
graph.addEdge(nodeF, neighbor: nodeG)
let nodesExplored = depthFirstSearch(graph, source: nodeA)
print(nodesExplored)
打印结果是: ["a", "b", "d", "e", "h", "f", "g", "c"]
DFS有什么用?
深度优先搜索可用于解决许多问题,例如:
网友评论