c++中的bfs和dfs
时间: 2023-09-04 08:01:30 浏览: 161
BFS (广度优先搜索) 是一种图算法,用于在图或树中搜索或遍历所有节点。它从一个起始节点开始,然后按照层次顺序逐步扩展搜索范围,直到找到目标节点或遍历完所有节点。BFS 使用队列数据结构来存储待搜索的节点,首先将起始节点入队,然后从队列中取出一个节点访问,并将其未访问的相邻节点入队,直至队列为空。
DFS (深度优先搜索) 是一种图算法,它以深度的方式遍历或搜索图或树的节点。DFS 从一个起始节点开始,然后依次访问该节点的每个未访问过的相邻节点,并继续递归地访问相邻节点的未访问过的相邻节点,直到找到目标节点或遍历完所有节点。DFS 使用栈数据结构来存储待搜索的节点,首先将起始节点入栈,然后循环取栈顶节点作为当前节点进行访问,并将其未访问的相邻节点入栈,直至栈为空。
两种搜索算法的区别在于搜索顺序以及数据结构的不同。BFS 适合用于求解最短路径或最小步数的问题,因为它能够先搜索到离起始节点最近的节点。而DFS 更适合用于求解存在性问题,因为它能够深入探索每个可能的路径。
总结来说,BFS 和 DFS 是两种常用的搜索算法,用于图或树结构中的节点搜索或遍历。BFS 以广度的方式逐层访问节点,使用队列数据结构;而DFS 以深度的方式递归地访问节点,使用栈数据结构。根据问题的要求和性质,可以选择使用其中一种算法来解决。
相关问题
C++的BFS和DFS
### C++ 中 BFS 和 DFS 的实现与应用
#### 广度优先搜索 (BFS)
广度优先搜索是一种逐层扩展节点的算法,适合用于求解最短路径和层次遍历等问题[^1]。
```cpp
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
void bfs(int start, vector<vector<int>>& adjList, int n) {
queue<int> q;
vector<bool> visited(n, false);
q.push(start);
visited[start] = true;
while (!q.empty()) {
int node = q.front();
cout << "Visited: " << node << endl;
q.pop();
for (int neighbor : adjList[node]) {
if (!visited[neighbor]) {
q.push(neighbor);
visited[neighbor] = true;
}
}
}
}
```
这段代码展示了如何利用队列来管理待访问节点,并按层次顺序进行访问。每次处理当前节点后,将其未被访问过的邻居加入队列等待后续处理[^2]。
#### 深度优先搜索 (DFS)
深度优先搜索则倾向于尽可能深地进入子树中去寻找目标,在遇到死胡同时再回溯返回上一层继续探索其他分支。这种方法对于那些需要深入挖掘可能性空间的问题特别有用。
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void dfs(int node, const vector<vector<int>>& adjList, vector<bool>& visited) {
cout << "Visited: " << node << endl;
visited[node] = true;
for (int neighbor : adjList[node]) {
if (!visited[neighbor]) {
dfs(neighbor, adjList, visited);
}
}
}
// 调用示例
/*
int main() {
// 假设已经定义好了adjList和n...
vector<bool> visited(n, false);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (!visited[i]) {
dfs(i, adjList, visited);
}
}
return 0;
}*/
```
这里展示了一个递归版本的DFS函数,它会先标记并打印当前正在访问的顶点,然后再依次对其所有尚未访问过的孩子调用自己来进行进一步查找操作[^3]。
c++ bfs和dfs算法模板
BFS(广度优先搜索)算法模板:
```c++
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
int n; // 图的大小
int g[N][N]; // 存储图的邻接矩阵
bool st[N]; // 标记数组
void bfs(int u) {
queue<int> q;
q.push(u);
st[u] = true;
while (!q.empty()) {
int t = q.front();
q.pop();
// 处理节点 t
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (g[t][i] && !st[i]) {
q.push(i);
st[i] = true;
}
}
}
}
int main() {
// 读入图
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
cin >> g[i][j];
}
}
// BFS 遍历整张图
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (!st[i]) bfs(i);
}
return 0;
}
```
DFS(深度优先搜索)算法模板:
```c++
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
int n; // 图的大小
int g[N][N]; // 存储图的邻接矩阵
bool st[N]; // 标记数组
void dfs(int u) {
st[u] = true;
// 处理节点 u
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (g[u][i] && !st[i]) {
dfs(i);
}
}
}
int main() {
// 读入图
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
cin >> g[i][j];
}
}
// DFS 遍历整张图
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (!st[i]) dfs(i);
}
return 0;
}
```
注意:以上模板都是针对无向图的,如果是有向图需要修改邻接矩阵的定义和遍历方式。
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