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C++深度优先搜索算法详解

2023-07-09 01:51:13 深夜i 11 0

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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