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Java 实现深度遍历和广度遍历数及其应用

时间:2017-02-15 11:54:54      阅读:190      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:arch   nod   log   深度优先遍历   null   二叉树   amp   tab   des   

一、深度遍历和广度遍历原理及实现

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1、深度优先

英文缩写为DFS即Depth First Search.其过程简要来说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。对于上面的例子来说深度优先遍历的结果就是:A,B,D,E,I,C,F,G,H.(假设先走子节点的的左侧)。

深度优先遍历各个节点,需要使用到堆(Stack)这种数据结构。stack的特点是是先进后出。整个遍历过程如下:

首先将A节点压入堆中,stack(A);

将A节点弹出,同时将A的子节点C,B压入堆中,此时B在堆的顶部,stack(B,C);

将B节点弹出,同时将B的子节点E,D压入堆中,此时D在堆的顶部,stack(D,E,C);

将D节点弹出,没有子节点压入,此时E在堆的顶部,stack(E,C);

将E节点弹出,同时将E的子节点I压入,stack(I,C);

...依次往下,最终遍历完成,Java代码大概如下:

 

public void depthFirst() {

    Stack<Map<String, Object>> nodeStack = new Stack<Map<String, Object>>();

    Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>();

    nodeStack.add(node);

    while (!nodeStack.isEmpty()) {

        node = nodeStack.pop();

        System.out.println(node);

        //获得节点的子节点,对于二叉树就是获得节点的左子结点和右子节点

        List<Map<String, Object>> children = getChildren(node);

        if (children != null && !children.isEmpty()) {

            for (Map child : children) {

                nodeStack.push(child);

            }

        }

    }

}

?//节点使用Map存放

2、广度优先

        英文缩写为BFS即Breadth FirstSearch。其过程检验来说是对每一层节点依次访问,访问完一层进入下一层,而且每个节点只能访问一次。对于上面的例子来说,广度优先遍历的 结果是:A,B,C,D,E,F,G,H,I(假设每层节点从左到右访问)。

       广度优先遍历各个节点,需要使用到队列(Queue)这种数据结构,queue的特点是先进先出,其实也可以使用双端队列,区别就是双端队列首位都可以插入和弹出节点。整个遍历过程如下:

      首先将A节点插入队列中,queue(A);

      将A节点弹出,同时将A的子节点B,C插入队列中,此时B在队列首,C在队列尾部,queue(B,C);

      将B节点弹出,同时将B的子节点D,E插入队列中,此时C在队列首,E在队列尾部,queue(C,D,E);

      将C节点弹出,同时将C的子节点F,G,H插入队列中,此时D在队列首,H在队列尾部,queue(D,E,F,G,H);

      将D节点弹出,D没有子节点,此时E在队列首,H在队列尾部,queue(E,F,G,H);

      ...依次往下,最终遍历完成,Java代码大概如下:

public void breadthFirst() {

    Deque<Map<String, Object>> nodeDeque = new ArrayDeque<Map<String, Object>>();

    Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>();

    nodeDeque.add(node);

    while (!nodeDeque.isEmpty()) {

        node = nodeDeque.peekFirst();

        System.out.println(node);

        //获得节点的子节点,对于二叉树就是获得节点的左子结点和右子节点

        List<Map<String, Object>> children = getChildren(node);

        if (children != null && !children.isEmpty()) {

            for (Map child : children) {

                nodeDeque.add(child);

            }

        }

    }

}

//这里使用的是双端队列,和使用queue是一样的

二、应用---用广度优先遍历树,并且记录满足某些要求的所有的路径


 

Java 实现深度遍历和广度遍历数及其应用

标签:arch   nod   log   深度优先遍历   null   二叉树   amp   tab   des   

原文地址:http://www.cnblogs.com/xuejunzhang/p/6400618.html

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