深度优先搜索DFS规则及Java实现
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2022-05-22 21:07:39
...
深度优先搜索规则
- 如果可能,访问一个邻接的未访问过的定点,标记它,并把它放入栈中
- 当不能执行规则1时,如果栈不能为空,就从栈中弹出一个顶点。
- 当不能执行规则1和规则2时,就完成了整个的搜索过程。
代码实现:
顶点类
/**
* 顶点类
*/
public class Vertex {
public char label;
public boolean wasVisited;
public Vertex(char label){
this.label = label;
}
}
栈的实现
public class MyStack {
// 底层是一个数组
private long[] arr;
private int top;
/**
* 默认构造方法
*/
public MyStack(){
arr = new long[10];
top = -1;
}
/**
* 带参数的构造方法
*/
public MyStack(int maxSize){
arr = new long[maxSize];
top = -1;
}
/**
* 添加数据
*/
public void push(int value){
arr[++top] = value;
}
/**
* 移除数据
*/
public long pop(){
return arr[top--];
}
/**
* 查看数据
*/
public long peek(){
return arr[top];
}
/**
* 判断是否为空
*/
public boolean isEmpty(){
return top == -1;
}
/**
* 判断是否满栈
* @return
*/
public boolean isFull(){
return top == arr.length - 1;
}
}
dfs实现
/**
* 图的dfs实现
*/
public class Graph {
// 顶点数组
private Vertex[] vertexList;
// 邻接矩阵
private int[][] adjMat;
// 顶点的最大数目
private int maxSize = 20;
// 当前顶点
private int nVertex;
// 栈
private MyStack stack;
public Graph(){
// 顶点数组的初始化
vertexList = new Vertex[maxSize];
// 邻接矩阵的初始化
adjMat = new int[maxSize][maxSize];
// 赋初始值,
for (int i = 0; i < maxSize; i++) {
for(int j = 0; j<maxSize;j++){
adjMat[i][j] = 0;
}
}
nVertex = 0;
stack = new MyStack();
}
/**
* 添加顶点
*/
public void addVertex(char label){
vertexList[nVertex++] = new Vertex(label);
}
/**
* 添加边
*/
public void addEdge(int start, int end){
adjMat[start][end] = 1;
adjMat[end][start] = 1;
}
public int getadjUnvisitedVertex(int v){
for (int i = 0; i < nVertex; i++) {
//寻找v节点的邻接点,且没有被访问过
if(adjMat[v][i] == 1 && vertexList[i].wasVisited == false){
return i;
}
}
return -1; // 表示找不到未访问的邻接点
}
public void dfs(){
// 首先访问0号顶点
vertexList[0].wasVisited = true;
// 显示该顶点
displayVertex(0);
// 压入栈中
stack.push(0);
while(!stack.isEmpty()){
// 获得一个未访问过的邻接点
int v = getadjUnvisitedVertex((int)stack.peek());
if(v == -1){
// 弹出一个顶点
stack.pop();
}else{
vertexList[v].wasVisited = true;
displayVertex(v);
stack.push(v);
}
}
// 在搜索完成后,要将访问信息还原
for(int i = 0; i<nVertex;i++){
vertexList[i].wasVisited = false;
}
}
public void displayVertex(int v){
System.out.print(vertexList[v].label);
}
}
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