dfs模板 java

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mob64ca12e5c0c2 2024-04-26 06:54:07 ©著作权

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深度优先搜索（DFS）模板

深度优先搜索（DFS）是一种常用的图搜索算法，用于遍历或搜索图或树的节点。在DFS中，我们从起始节点开始，沿着一条路径不断向下搜索，直到到达叶子节点，然后返回上一层继续搜索。DFS通常使用递归或栈来实现。

DFS算法模板

以下是DFS的基本模板，我们可以根据具体问题进行适当的修改和扩展。

// DFS模板
void dfs(Node node) {
    // 终止条件
    if (node == null) {
        return;
    }
    
    // 处理当前节点
    // do something with the current node
    
    // 递归遍历相邻节点
    for (Node neighbor : node.neighbors) {
        if (!visited.contains(neighbor)) {
            visited.add(neighbor);
            dfs(neighbor);
        }
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个dfs函数，接受一个节点作为参数。我们首先检查终止条件，如果当前节点为空，则直接返回。然后处理当前节点，接着遍历当前节点的相邻节点，如果相邻节点未被访问过，则递归调用dfs函数继续遍历。

应用场景

DFS常用于解决以下问题：

图的遍历和连通性问题
树的遍历和搜索
拓扑排序
回溯算法

示例

让我们以一个简单的示例来说明DFS的应用。假设有一个无向图如下所示：

erDiagram
    A -- B
    A -- C
    B -- D
    C -- E
    D -- F

我们从节点A开始进行DFS遍历，按照深度优先的顺序遍历整个图。我们可以使用以下代码来实现DFS：

class Node {
    int val;
    List<Node> neighbors;
    
    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.neighbors = new ArrayList<>();
    }
}

Set<Node> visited = new HashSet<>();

void dfs(Node node) {
    if (node == null || visited.contains(node)) {
        return;
    }
    
    System.out.println(node.val);
    visited.add(node);
    
    for (Node neighbor : node.neighbors) {
        dfs(neighbor);
    }
}

// 构建图
Node A = new Node(1);
Node B = new Node(2);
Node C = new Node(3);
Node D = new Node(4);
Node E = new Node(5);
Node F = new Node(6);

A.neighbors.add(B);
A.neighbors.add(C);
B.neighbors.add(D);
C.neighbors.add(E);
D.neighbors.add(F);

// 从节点A开始DFS遍历
dfs(A);

通过以上代码，我们可以得到以下输出结果：