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深度优先搜索算法

发布时间: 2022-02-01 20:10:29

❶ 求c语言图的深度优先遍历算法

#define MaxVerNum 100 /* 最大顶点数为*/
typedef enum {False,True} boolean;
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
boolean visited[MaxVerNum];

typedef struct node /* 表结点*/
{
int adjvex;/* 邻接点域,一般是放顶点对应的序号或在表头向量中的下标*/
char Info; /*与边(或弧)相关的信息*/
struct node * next; /* 指向下一个邻接点的指针域*/
} EdgeNode;
typedef struct vnode /* 顶点结点*/
{
char vertex; /* 顶点域*/
EdgeNode * firstedge; /* 边表头指针*/
} VertexNode;
typedef struct
{
VertexNode adjlist[MaxVerNum]; /* 邻接表*/
int n,e; /* 顶点数和边数*/
} ALGraph; /* ALGraph是以邻接表方式存储的图类型*/

//建立一个无向图的邻接表存储的算法如下:
void CreateALGraph(ALGraph *G)/* 建立有向图的邻接表存储*/
{
int i,j,k;
int N,E;
EdgeNode *p;
printf("请输入顶点数和边数:");
scanf("%d %d",&G->n,&G->e);
printf("n=%d,e=%d\n\n",G->n,G->e);
getchar();
for(i=0;i<G->n;i++) /* 建立有n个顶点的顶点表*/
{
printf("请输入第%d个顶点字符信息(共%d个):",i+1,G->n);
scanf("%c",&(G->adjlist[i].vertex)); /* 读入顶点信息*/
getchar();
G->adjlist[i].firstedge=NULL; /* 顶点的边表头指针设为空*/
}
for(k=0;k<2*G->e;k++) /* 建立边表*/
{
printf("请输入边<Vi,Vj>对应的顶点序号(共%d个):",2*G->e);
scanf("%d %d",&i,&j);/* 读入边<Vi,Vj>的顶点对应序号*/
p=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); // 生成新边表结点p
p->adjvex=j; /* 邻接点序号为j */
p->next=G->adjlist[i].firstedge;/* 将结点p插入到顶点Vi的链表头部*/
G->adjlist[i].firstedge=p;
}
printf("\n图已成功创建!对应的邻接表如下:\n");
for(i=0;i<G->n;i++)
{
p=G->adjlist[i].firstedge;
printf("%c->",G->adjlist[i].vertex);
while(p!=NULL)
{
printf("[ %c ]",G->adjlist[p->adjvex].vertex);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
printf("\n");
} /*CreateALGraph*/

int FirstAdjVertex(ALGraph *g,int v)//找图g中与顶点v相邻的第一个顶点
{
if(g->adjlist[v].firstedge!=NULL) return (g->adjlist[v].firstedge)->adjvex;
else return 0;
}

int NextAdjVertex(ALGraph *g ,int vi,int vj )//找图g中与vi相邻的,相对相邻顶点vj的下一个相邻顶点
{
EdgeNode *p;
p=g->adjlist[vi].firstedge;
while( p!=NULL && p->adjvex!=vj) p=p->next;
if(p!=NULL && p->next!=NULL) return p->next->adjvex;
else return 0;
}
void DFS(ALGraph *G,int v) /* 从第v个顶点出发深度优先遍历图G */
{
int w;
printf("%c ",G->adjlist[v].vertex);
visited[v]=True; /* 访问第v个顶点,并把访问标志置True */
for(w=FirstAdjVertex(G,v);w;w=NextAdjVertex(G,v,w))
if (!visited[w]) DFS(G,w); /* 对v尚未访问的邻接顶点w递归调用DFS */
}

void DFStraverse(ALGraph *G)
/*深度优先遍历以邻接表表示的图G,而以邻接矩阵表示时,算法完全相同*/
{ int i,v;
for(v=0;v<G->n;v++)
visited[v]=False;/*标志向量初始化*/
//for(i=0;i<G->n;i++)
if(!visited[0]) DFS(G,0);
}/*DFS*/

void main()
{
ALGraph G;
CreateALGraph(&G);
printf("该无向图的深度优先搜索序列为:");
DFStraverse(&G);
printf("\nSuccess!\n");
}

❷ 深度优先算法解决八数码问题

首先我们来想象一只老鼠,在一座不见天日的迷宫内,老鼠在入口处进去,要从出 口出来。那老鼠会怎么走?当然是这样的:老鼠如果遇到直路,就一直往前走,如果遇到分叉路口,就任意选 择其中的一个继续往下走,如果遇到死胡同,就退回到最近的一个分叉路口,选择另一条道路再走下去,如果 遇到了出口,老鼠的旅途就算结束了。深度优先搜索法的基本原则就是这样:按照某种条件往前试探搜索,如 果前进中遭到失败(正如老鼠遇到死胡同)则退回头另选通路继续搜索,直到找到条件的目标为止。
实现这一算法,我们要用到编程的另一大利器--递归。递归是一个很抽象的概念, 但是在日常生活中,我们还是能够看到的。拿两面镜子来,把他们面对着面,你会看到什么?你会看到镜子中 有无数个镜子?怎么回事?A镜子中有B镜子的象,B镜子中有A镜子的象,A镜子的象就是A镜子本身的真实写 照,也就是说A镜子的象包括了A镜子,还有B镜子在A镜子中的象………………好累啊,又烦又绕口,还不好理 解。换成计算机语言就是A调用B,而B又调用A,这样间接的,A就调用了A本身,这实现了一个重复的功能。再 举一个例子;从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚,老和尚在讲故事,讲什么呢?讲:从前有座山,山 里有座庙,庙里有个老和尚,老和尚在讲故事,讲什么呢?讲:从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚, 老和尚在讲故事,讲什么呢?讲:…………。好家伙,这样讲到世界末日还讲不玩,老和尚讲的故事实际上就 是前面的故事情节,这样不断地调用程序本身,就形成了递归。 万一这个故事中的某一个老和尚看这个故事不 顺眼,就把他要讲的故事换成:“你有完没完啊!”,这样,整个故事也就嘎然而止了。我们编程就要注意这 一点,在适当的时候,就必须要有一个这样的和尚挺身而出,把整个故事给停下来,或者使他不再往深一层次 搜索,要不,我们的递归就会因计算机存储容量的限制而被迫溢出,切记,切记。
我们把递归思想运用到上面的迷宫中,记老鼠现在所在的位置是(x,y),那它现在有 前后左右4个方向可以走,分别是(x+1,y),(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1),其中一个方向是它来时的路,我们先不 考虑,我们就分别尝试其他三个方向,如果某个方向是路而不是墙的话,老鼠就向那个方向迈出一步。在新的 位置上,我们又可以重复前面的步骤。老鼠走到了死胡同又是怎么回事?就是除了来时的路,其他3个方向都是 墙,这时这条路就走到了尽头,无法再向深一层发展,我们就应该沿来时的路回去,尝试另外的方向。
例:八皇后问题:在标准国际象棋的棋盘上(8*8格)准备放置8只皇后,我们知 道,国际象棋中皇后的威力是最大的,她既可以横走竖走,还可以斜着走,遇到挡在她前进路线上的敌人,她 就可以吃掉对手。要求在棋盘上安放8只皇后,使她们彼此互相都不能吃到对方,求皇后的放法。
这是一道很经典的题目了,我们先要明确一下思路,如何运用深度优先搜索法,完 成这道题目。我们先建立一个8*8格的棋盘,在棋盘的第一行的任意位置安放一只皇后。紧接着,我们就来放 第二行,第二行的安放就要受一些限制了,因为与第一行的皇后在同一竖行或同一对角线的位置上是不能安放 皇后的,接下来是第三行,……,或许我们会遇到这种情况,在摆到某一行的时候,无论皇后摆放在什么位 置,她都会被其他行的皇后吃掉,这说明什么呢?这说明,我们前面的摆放是失败的,也就是说,按照前面 的皇后的摆放方法,我们不可能得到正确的解。那这时怎么办?改啊,我们回到上一行,把原先我们摆好的 皇后换另外一个位置,接着再回过头摆这一行,如果这样还不行或者上一行的皇后只有一个位置可放,那怎 么办?我们回到上一行的上一行,这和老鼠碰了壁就回头是一个意思。就这样的不断的尝试

❸ 图的深度优先遍历算法属于_ A.穷举法 B.回溯法 C.递归 D.分治法

图的深度优先遍历算法属于_ A.穷举法 B.回溯法 C.递归 D.分治法

B 回溯

❹ 深度优先算法的定义

深度优先搜索算法(Depth-First-Search),是搜索算法的一种。是沿着树的深度遍历树的节点,尽可能深的搜索树的分支。当节点v的所有边都己被探寻过,搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发现的节点,则选择其中一个作为源节点并重复以上过程,整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。属于盲目搜索。
深度优先搜索是图论中的经典算法,利用深度优先搜索算法可以产生目标图的相应拓扑排序表,利用拓扑排序表可以方便的解决很多相关的图论问题,如最大路径问题等等。
因发明“深度优先搜索算法”,霍普克洛夫特与陶尔扬共同获得计算机领域的最高奖:图灵奖.

❺ 深度优先算法的例1.迷宫问题

实现这一算法,我们要用到编程的一大利器--递归。“递归”是一个很抽象的概念, 但是在日常生活中,我们还是能够看到的。拿两面镜子来,把他们面对着面,你会看到什么?你会看到镜子中 有无数个镜子?怎么回事?A镜子中有B镜子的象,B镜子中有A镜子的象,A镜子的象就是A镜子本身的真实写照,也就是说A镜子的象包括了A镜子,还有B镜子在A镜子中的象………………好累啊,又烦又绕口,还不好理解。换成计算机语言就是A调用B,而B又调用A,这样间接的,A就调用了A本身,这实现了一个重复的功能。
再举一个例子:从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚,老和尚在讲故事,讲什么呢?讲:从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚,老和尚在讲故事,讲什么呢?讲:从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚, 老和尚在讲故事,讲什么呢?讲:…………。好家伙,这样讲到世界末日还讲不完,老和尚讲的故事实际上就是前面的故事情节,这样不断地调用程序本身,就形成了递归。 万一这个故事中的某一个老和尚看这个故事不顺眼,就把他要讲的故事换成:“你有完没完啊!”,这样,整个故事也就嘎然而止了。我们编程就要注意这一点,在适当的时候,就必须要有一个这样的和尚挺身而出,把整个故事给停下来,或者使他不再往深一层次搜索,要不,递归就会因计算机存储容量的限制而被迫溢出,切记,切记。 这是一道很经典的题目了,我们先要明确一下思路,如何运用深度优先搜索法,完 成这道题目。我们先建立一个8*8格的棋盘,在棋盘的第一行的任意位置安放一只皇后。紧接着,我们就来放 第二行,第二行的安放就要受一些限制了,因为与第一行的皇后在同一竖行或同一对角线的位置上是不能安放 皇后的,接下来是第三行,……,或许我们会遇到这种情况,在摆到某一行的时候,无论皇后摆放在什么位 置,她都会被其他行的皇后吃掉,这说明什么呢?这说明,我们前面的摆放是失败的,也就是说,按照前面 的皇后的摆放方法,我们不可能得到正确的解。那这时怎么办?改啊,我们回到上一行,把原先我们摆好的 皇后换另外一个位置,接着再回过头摆这一行,如果这样还不行或者上一行的皇后只有一个位置可放,那怎 么办?我们回到上一行的上一行,这和老鼠碰了壁就回头是一个意思。就这样的不断的尝试,修正,我们最终会得到正确的结论的。

❻ 深度优先遍历与广度优先遍历的区别

一、指代不同

1、深度优先遍历:是对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止,而且每个节点只能访问一次。

2、广度优先遍历:系统地展开并检查图中的所有节点,以找寻结果。

二、特点不同

1、深度优先遍历:所有的搜索算法从其最终的算法实现上来看,都可以划分成两个部分──控制结构和产生系统。正如前面所说的,搜索算法简而言之就是穷举所有可能情况并找到合适的答案,所以最基本的问题就是罗列出所有可能的情况,这其实就是一种产生式系统。

2、广度优先遍历:并不考虑结果的可能位置,彻底地搜索整张图,直到找到结果为止。

三、算法不同

1、深度优先遍历:把根节点压入栈中。每次从栈中弹出一个元素,搜索所有在它下一级的元素,把这些元素压入栈中。并把这个元素记为它下一级元素的前驱。找到所要找的元素时结束程序。如果遍历整个树还没有找到,结束程序。

2、广度优先遍历:把根节点放到队列的末尾。每次从队列的头部取出一个元素,查看这个元素所有的下一级元素,把它们放到队列的末尾。并把这个元素记为它下一级元素的前驱。找到所要找的元素时结束程序。如果遍历整个树还没有找到,结束程序。

❼ 数据结构简要说明深度优先搜索法(DFS)和广度优先搜索法(BFS)的不同之处

一个是类似层序遍历,一个类似先序遍历

❽ 深度优先搜索的系统算法

所有的搜索算法从其最终的算法实现上来看,都可以划分成两个部分──控制结构和产生系统。正如前面所说的,搜索算法简而言之就是穷举所有可能情况并找到合适的答案,所以最基本的问题就是罗列出所有可能的情况,这其实就是一种产生式系统。
我们将所要解答的问题划分成若干个阶段或者步骤,当一个阶段计算完毕,下面往往有多种可选选择,所有的选择共同组成了问题的解空间,对搜索算法而言,将所有的阶段或步骤画出来就类似是树的结构(如图)。
从根开始计算,到找到位于某个节点的解,回溯法(深度优先搜索)作为最基本的搜索算法,其采用了一种“一只向下走,走不通就掉头”的思想(体会“回溯”二字),相当于采用了先根遍历的方法来构造搜索树。
上面的话可能难于理解,没关系,我们通过基本框架和例子来阐述这个算法,你会发现其中的原理非常简单自然。

❾ 连通图的深度优先遍历算法

这个第一个点是随机的。只是看你怎么储存的。如果你把v的邻接顶点用数组保存,那么它在数组的最前边。用指针的话,就指向下一个紧接的位置。

❿ 深度优先算法 和 宽度优先算法 的优缺点

1、深度优先算法占内存少但速度较慢,广度优先算法占内存多但速度较快,在距离和深度成正比的情况下能较快地求出最优解。
2、深度优先与广度优先的控制结构和产生系统很相似,唯一的区别在于对扩展节点选取上。由于其保留了所有的前继节点,所以在产生后继节点时可以去掉一部分重复的节点,从而提高了搜索效率。
3、这两种算法每次都扩展一个节点的所有子节点,而不同的是,深度优先下一次扩展的是本次扩展出来的子节点中的一个,而广度优先扩展的则是本次扩展的节点的兄弟点。在具体实现上为了提高效率,所以采用了不同的数据结构。

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