深度优先遍历 百科内容来自于: 百度百科

图的深度优先遍历的递归定义

深度优先遍历(Depth-First Traversal)
假设给定图G的初态是所有顶点均未曾访问过。在G中任选一顶点v为初始出发点(源点),则深度优先遍历可定义如下:首先访问出发点v,并将其标记为已访问过;然后依次从v出发搜索v的每个邻接点w。若w未曾访问过,则以w为新的出发点继续进行深度优先遍历,直至图中所有和源点v有路径相通的顶点(亦称为从源点可达的顶点)均已被访问为止。若此时图中仍有未访问的顶点,则另选一个尚未访问的顶点作为新的源点重复上述过程,直至图中所有顶点均已被访问为止。
图的深度优先遍历类似于树的前序遍历。采用的搜索方法的特点是尽可能先对纵深方向进行搜索。这种搜索方法称为深度优先搜索(Depth-First Search)。相应地,用此方法遍历图就很自然地称之为图的深度优先遍历。

深度优先搜索的过程

 
 
设x是当前被访问顶点,在对x做过访问标记后,选择一条从x出发的未检测过的边(x,y)。若发现顶点y已访问过,则重新选择另一条从x出发的未检测过的边,否则沿边(x,y)到达未曾访问过的y,对y访问并将其标记为已访问过;然后从y开始搜索,直到搜索完从y出发的所有路径,即访问完所有从y出发可达的顶点之后,才回溯到顶点x,并且再选择一条从x出发的未检测过的边。上述过程直至从x出发的所有边都已检测过为止。此时,若x不是源点,则回溯到在x之前被访问过的顶点;否则图中所有和源点有路径相通的顶点(即从源点可达的所有顶点)都已被访问过,若图G是连通图,则遍历过程结束,否则继续选择一个尚未被访问的顶点作为新的顶点,继续遍历。
template <int max_size>void Digraph<max_size> :: depth_first(void (*visit)(Vertex &)) const
/* Post: The function *visit has been performed at each vertex of the Digraph in depth-first order.
Uses: Method traverse to produce the recursive depth-first order. */
{
bool visited [max_size];
Vertex v;
for (all v in G) visited [v] = false;
for (all v in G) if (!visited [v])
traverse (v, visited, visit);
}
template <int max_size>
void Digraph<max_size>::traverse(Vertex &v, bool visited[ ],void (*visit)(Vertex &)) const
/* Pre: v is a vertex of the Digraph.
Post: The depth-first traversal, using function *visit, has been completed for v and for all vertices that can be reached from v.
Uses: traverse recursively. */
{
Vertex w;
visited [v] = true;
(*visit) (v);
for (all w adjacent to v)
if (!visited [w])
traverse (w, visited, visit);
}
java代码如下:
  //求DFS的深度优先递归算法
  public class DNFSreach {
/**
  * 这里是文档说明
  * 算法如下
  *开始
  *Start;
  *
  * procedure DFS_visit(G,u)
  * color[u] = Gray;//白色结点u已被发现
  * for each edge (u,v)do
  * if color[u] = White then
  * DFS_visit(G,v);
  * repeat color[u]=black;//完成后置u为黑色
  * end;
  *
  * procedure DFS(G)
  * for each vertex u 属于V do
  * color[u] = white
  * for vertex each u 属于 V do
  * if color[u]=white
  * then DFS_visit(G,u)
  * repeat
  *
  *
  * 构建一个无向图
  * 无穷大表示这两个点无边,1表示两者有边
  * 白色用1表示,灰色用2表示,黑色用3表示
  * 初始状态均为白色
  * 搜索中被发现的顶点置为灰色
  * 结束时,即其邻接表被完全检索之后,其被置为黑色
  * 构建一个color[8]数组,其中color[0]不用
  * 初始化为0
  * S表示无穷大
  * 0 1 2 3 4 5 6 7 8
  * -------------------------
  * 0
  * 1 s 1 1 s s s s s
  * 2 1 s s 1 1 s s s
  * 3 1 s s s s 1 1 s
  * 4 s 1 s s s s s 1
  * 5 s 1 s s s s s 1
  * 6 s s 1 s s s 1 s
  * 7 s s 1 s s 1 s s
  * 8 s s s 1 1 s s s
  *
  * 深度优先搜索的结果应该为
  * 1-2-4-8-5-3-6-7
  *
  * @param args
  */
  static int color[];
  static int d =0;
  public static void main(String[] args) {
  int s = Integer.MAX_VALUE;
  int G[][]={{s,s,s,s,s,s,s,s,s},
  {s,s,1,1,s,s,s,s,s},
  {s,1,s,s,1,1,s,s,s},
  {s,1,s,s,s,s,1,1,s},
  {s,s,1,s,s,s,s,s,1},
  {s,s,1,s,s,s,s,s,1},
  {s,s,s,1,s,s,s,1,s},
  {s,s,s,1,s,s,1,s,s},
  {s,s,s,s,1,1,s,s,s}};
  color = new int [9];
  ProcedureDFS(G,9);
  }
  public static void ProcedureDFS(int [][]G,int n){
  //图是以二维数组的形式保存
  //n是二维数组的维数
  for(int i=1;i <= n-1;i++){
  color[i]=1;//把每一个顶点都置为白色,表示还没搜索
  }
  for(int i=1;i<= n-1;i++){
  //对于每一个顶点没被访问的顶点进行访问
  if(color[i] == 1){
  DFS_visit(G,i);//遍历其访问的顶点
  }
  }
  }
private static void DFS_visit(int[][] g, int i) {
  // TODO 自动生成的方法存根
  color[i] = 2;//标志为灰色,表示被访问过
  d++;
  if(d != g.length-1)
  System.out.print(""+i+" -> ");
  if(d == g.length-1){
  System.out.println(""+i);
  }
  for(int t=1;t<= g.length-1;t++){
  //邻接点没有被访问到
  if(color[t] == 1 && g[i][t] != Integer.MAX_VALUE){
  DFS_visit(g,t);
  }
  }
  color[i] = 3;//标志位黑色
  }
  }
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- 来自原声例句
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