BFS & DFS 学习整理

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BFS & DFS 学习整理

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1 . BFS

定义

BFS (Breadth-First-Search) ——广度优先搜索, 是从根节点开始，遍历完毕整张图，不考虑结果所在的位置， 无论如何都要遍历完毕整张地图才终止。 按照就近原则进行， 距离原点相同的节点的访问顺序是相近的。

BFS 的使用范围

• 1、寻找非加权图（或者所有边权重相同）中任两点的最短路径。
• 2、寻找其中一个连通分支中的所有节点。（扩散性）
• 3、bfs染色法判断是否为二分图。

几点说明

• 当在无权地图中寻找最短的路径的时候，不用出现大小比较，因为寻找自起点开始， 只要找到了某一个点，他一定是目前相同步数中距离起点最近的，因为每一步都是从同一个节点开始 ，按照节点出现的顺序（queue记录）去寻找的， 所以先出现的点，一定比后出现的点距离原点近。
• BFS使用　’queue‘　来进行储存未被检测的节点，利用　队列的先进先出的特点来按照宽度访问查找等待计算的节点。
• BFS　实现路径记录，可以每一次保存遍历节点的父节点，这样的话，在输出的时候就可以遍历回溯到上一节点，从而实现路径输出。

2 . DFS

定义

DFS (Depth-First-Search)——深度优先搜索，是从根节点开始， 逐个访问每一条路径， 对于具有多子节点的节点而言，先搜索到某一条子路的最深处，再逐个回溯前驱节点。

DFS 使用栈保存未被检测的节点，节点按照深度优先的次序被访问并依次被压入栈中，并以相反的次序出栈进行新的检测。

几点说明

• DFS使用 栈(stack) 这一种数据结构来储存未访问的节点。

DFS 与 BFS的 节点储存方式

在DFS中，　使用　队列储存节点，　而在BFS 中，使用 栈储存节点。原因就在于二者 优先次序的不同。

队列是一种先进先出的数据结构，对于每一个节点而言，每一次搜索，都是优先这一个节点的子节点，所以每一次加入等待序列之后，都要等到某一个节点的所有子节点都被访问完毕， 才可以进行下一个节点的访问，这正好是，先进入等待序列 的节点，先出序列进行计算，而后进入的，则后出，所以使用队列储存。
栈是一种先进后出的数据结构，在DFS中，我们要对每一条路径走到底，才可以回溯前驱节点，所以当节点加入等待序列之后，都要先让后加入的（也就是子节点中的某一个） 节点先进行运算， 以保证是一条路走到底，所以符合栈的设计。