数据结构之图形的遍历
链接:图的两种遍历方式
树的遍历:
- 先序遍历
- 中序遍历
- 后序遍历
- 层次遍历
图的遍历:
从给定图中任意指定的顶点(称为初始点)出发,按照某种搜索方法沿着图的边访问图中的所有顶点,使每个顶点仅被访问一次,这个过程称为图的遍历。遍历过程中得到的顶点序列称为图遍历序列。
有两种搜索策略:
深度优先搜索DFS
1、思想
假设初始状态是图中所有顶点均未被访问,则从某个顶点v出发,首先访问该顶点,然后依次从它的各个未被访问的邻接点出发深度优先搜索遍历图,直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到。若此时尚有其他顶点未被访问到,则另选一个未被访问的顶点作起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问到为止。
2、特点
递归过程带有回退操作,所以需要用栈存储访问的路径信息,当访问到的当前顶点没有可以前进的邻接顶点时,需要进行出栈操作,将当前位置回退到出栈元素位置
3、无向图的深度优先搜索
- 从A开始,输出A,将A入栈,标记为已访问
- 选取C\D\F中一个前进,选取C,c入栈,标记c
- 取A\B\D中一个,但是A已访问,则选取B
- 取E
- E的邻接顶点均已经被标记,回退,回退至B,且将E出栈
- 回退至C,取D
- 回退至c,回退至A,取F
- 取G,回退至f,回退至a,栈为空
4、有向图的深度优先搜索
- 从A开始,输出a,标记a,a入栈
- 指向b,输出b
- 取C\E\F一个,取F
- 取G,回退至B,取C\E,取E
- 取D、c
- 回退至A,栈为空
5、算法分析
当图采用邻接矩阵存储时,由于矩阵元素个数为n^2,因此时间复杂度就是O(n^2)。
当图采用邻接表存储时,邻接表中只是存储了边结点(e条边,无向图也只是2e个结点),加上表头结点为n(也就是顶点个数),因此时间复杂度为O(n+e)。
广度优先搜索BFS
1、思想
广度优先搜索思想:从图中某顶点v出发,在访问了v之后依次访问v的各个未曾访问过的邻接点,然后分别从这些邻接点出发依次访问它们的邻接点,并使得“先被访问的顶点的邻接点先于后被访问的顶点的邻接点被访问,直至图中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。如果此时图中尚有顶点未被访问,则需要另选一个未曾被访问过的顶点作为新的起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问到为止。
2、无向图的广度优先搜索
A->B->E->C->D->F->G->H
3、有向图的广度优先
A->B->C->E->F->H->G
D为起始点重新开始
则A->B->C->E->F->H->G->D