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C++深度优先搜索算法详解
2023-07-09 01:51:13 深夜i     --     --
C++ 深度优先搜索算法 详解

深度优先搜索算法是计算机科学中的一种基本算法,它是一种用于解决许多算法问题的技术。C++语言中的深度优先搜索算法与其他语言中的深度优先搜索算法相似,但是有自己的特殊之处。

深度优先搜索算法是将搜索分为两个部分的算法。在第一部分中,您从起始节点开始,探索尽可能深的路径,将所有可能的路径尽可能深地搜索完毕。在第二部分中,您朝着出发点回溯,并查找未搜索的路径。当您在搜索的过程中到达死胡同时,就返回之前探索的路径,直到您找到一个可行的解决方案或已遍历完所有的节点。

C++语言中的深度优先搜索算法可以通过一个类和递归函数来实现。您可以创建一个Graph类来存储图的表示,然后通过一个DFS函数实现深度优先搜索。

下面是一个简单的示例程序,其中包含一个Graph类和一个DFS函数,用于实现深度优先搜索算法:


#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

class Graph {

  public:

    int V;

    vector<int>* adj;

};

Graph* createGraph(int V) {

  Graph* graph = new Graph;

  graph->V = V;

  graph->adj = new vector<int>[V];

  return graph;

}

void addEdge(Graph* graph, int src, int dest) {

  graph->adj[src].push_back(dest);

  graph->adj[dest].push_back(src);

}

void DFS(Graph* graph, int vertex, bool* visited) {

  visited[vertex] = true;

  cout << vertex << " ";

  vector<int>::iterator i;

  for (i = graph->adj[vertex].begin(); i != graph->adj[vertex].end(); ++i) {

    if (!visited[*i]) {

      DFS(graph, *i, visited);

    }

  }

}

int main() {

  Graph* graph = createGraph(4);

  addEdge(graph, 0, 1);

  addEdge(graph, 0, 2);

  addEdge(graph, 1, 2);

  addEdge(graph, 2, 0);

  addEdge(graph, 2, 3);

  addEdge(graph, 3, 3);

  bool* visited = new bool[graph->V];

  for (int i = 0; i < graph->V; i++) {

    visited[i] = false;

  }

  cout << "Depth First Traversal (starting from vertex 2): ";

  DFS(graph, 2, visited);

  return 0;

}

在此示例程序中,我们首先创建一个Graph类,它包含一个顶点数和一个指向动态向量数组的指针。然后,我们使用createGraph函数创建具有指定数量顶点的图,使用addEdge函数添加节点之间的边。

在DFS函数中,我们首先将当前访问的节点标记为已访问,并将其打印出来。然后,我们遍历该节点的所有邻居,如果尚未访问,则继续以该节点为起点进行深度优先搜索。

最后,在主函数中,我们创建一个初始为false的visited数组,并使用DFS函数从顶点2开始遍历图。结果输出为2 0 1 3,表示我们按顺序访问了节点2、0、1和3。

总之,深度优先搜索算法是一种基本算法,用于解决许多算法问题。C++语言中的深度优先搜索算法具有递归的特性,并可以使用类和向量数组来将其实现在程序中。

  
  

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