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深度优先与广度优先Java实现代码示例

作者:nickTimer

这篇文章主要介绍了深度优先与广度优先Java实现代码示例,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下。

在编程生活中,我们总会遇见树性结构,这几天刚好需要对树形结构操作,就记录下自己的操作方式以及过程。现在假设有一颗这样树,(是不是二叉树都没关系,原理都是一样的)

1、深度优先

英文缩写为DFS即Depth First Search.

深度优先搜索是一种在开发爬虫早期使用较多的方法。它的目的是要达到被搜索结构的叶结点(即那些不包含任何超链的HTML文件) 。在一个HTML文件中,当一个超链被选择后,被链接的HTML文件将执行深度优先搜索,即在搜索其余的超链结果之前必须先完整地搜索单独的一条链。深度优先搜索沿着HTML文件上的超链走到不能再深入为止,然后返回到某一个HTML文件,再继续选择该HTML文件中的其他超链。当不再有其他超链可选择时,说明搜索已经结束。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> nodeDeque = new ArrayDeque>();
 Map node = new HashMap();
 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> 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

总结

以上就是本文关于深度优先与广度优先Java实现代码示例的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!

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