搜索算法(一) 深度优先搜索 dfs

一、搜索算法

包括深度优先搜索算法和广度优先搜索算法,用于树或图等结构中进行搜索。

二、深度优先搜索

深度优先算法会尽可能深地搜索树的分支。当节点v的所在边都己被探寻过,搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发现的节点,则选择其中一个作为源节点并重复以上过程,整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。

 维基百科上的伪代码:

搜索算法(一) 深度优先搜索 dfs_第1张图片

 简单来说,就是沿着起始节点一直向节点的子节点,子节点的子节点……一直向最深处(叶子节点)搜索,若搜索到最深处(下一个节点为空),还未找到目标,则返回上一级节点,寻找该节点的另一个子节点,再继续这个过程。

实现方法:栈或者递归

  • 栈的优点:不会出现递归栈满的情况,开销小
  • 递归的优点:代码方便实现,方便回溯

三、DFS练习题

1)

力扣icon-default.png?t=N2N8https://leetcode.cn/problems/max-area-of-island/submissions/

栈实现:

利用栈完成对岛屿周围坐标的搜索

class Solution {
public:
    int maxAreaOfIsland(vector>& grid) {
        if(grid.size()==0 || grid[0].size()==0) return 0;
        int m = grid.size(), n = grid[0].size();
        int maxArea = 0, area;
        stack> st;
        vector> visited(m,vector(n,false));
        vector p = {-1,0,1,0,-1};
        int x,y;
        for(int i=0;i=0 && x=0 && y

搜索算法(一) 深度优先搜索 dfs_第2张图片

递归实现

主函数遍历所有搜索位置,决定是否开始搜索(是否为岛屿,是否已经访问过)

辅函数负责深度优先搜索的递归调用(遍历上下左右四个节点,若四个节点为岛屿且未被访问,则继续递归调用辅函数)

 
class Solution {
public:
    int maxAreaOfIsland(vector>& grid) {
        if(grid.size()==0 || grid[0].size()==0) return 0;
        int m = grid.size(), n = grid[0].size();
        int maxArea = 0;
        vector> visited(m,vector(n,false));
        for(int i=0;i>& grid, vector>& visited, int a, int b){
        static const int x[4] = {0,0,1,-1};
        static const int y[4] = {1,-1,0,0};
        int res = 0;
        int m = grid.size(), n = grid[0].size();
        for(int i=0;i<4;i++){
            int p = a + x[i];
            int q = b + y[i];
            if(p>=0 && q>=0 && p

搜索算法(一) 深度优先搜索 dfs_第3张图片

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