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【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

程序员文章站 2022-03-28 19:08:12
一、递归原理小案例分析 (1)# 概述 递归:即一个函数调用了自身,即实现了递归 凡是循环能做到的事,递归一般都能做到! (2)# 写递归的过程 1、写出临界条件 2、找出这一次和上一次关系 3、假设当前函数已经能用,调用自身计算上一次的结果,再求出本次的结果 (3)案例分析:求1+2+3+...+ ......

 

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

 一、递归原理小案例分析

(1)# 概述

递归:即一个函数调用了自身,即实现了递归 凡是循环能做到的事,递归一般都能做到!

 

 

(2)# 写递归的过程

1、写出临界条件

2、找出这一次和上一次关系

3、假设当前函数已经能用,调用自身计算上一次的结果,再求出本次的结果

(3)案例分析:求1+2+3+...+n的数和

# 概述
'''
递归:即一个函数调用了自身,即实现了递归
凡是循环能做到的事,递归一般都能做到!

'''

# 写递归的过程
'''
1、写出临界条件
2、找出这一次和上一次关系
3、假设当前函数已经能用,调用自身计算上一次的结果,再求出本次的结果
'''

# 问题:输入一个大于1 的数,求1+2+3+....
def sum(n):
    if n==1:
        return 1
    else:
        return n+sum(n-1)

n=input("请输入:")
print("输出的和是:",sum(int(n)))

'''
输出:
请输入:4
输出的和是: 10
'''

 【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

#__author:"吉*佳"
#date: 2018/10/21 0021
#function:

import os
def  getalldir(path):
    filelist = os.listdir(path)
    print(filelist)
    for filename in filelist:
        fileabspath = os.path.join(path,filename)
        if os.path.isdir(fileabspath):
            print("$$目录$$:",filename)
            getalldir(fileabspath)
        else:
            print("**普通文件!**",filename)
    # print(filelist)
    pass

getalldir("g:\\")

输出结果如下:

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

 

 二、深度遍历与广度遍历

(一)、深度优先搜索

说明:深度优先搜索借助栈结构来进行模拟

深度遍历示意图:

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

说明:

先把a压栈进去,在a出栈的同时把b c压栈进去,此时让b出栈的同时把de压栈(c留着先不处理) 同理,在d出栈的时候,h i压栈,最后再从上往下

取出栈内还未出栈的元素,即达到深度优先遍历。

案例实践:利用栈来深度搜索打印出目录结构

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

程序代码:

#__author:"吉**"
#date: 2018/10/21 0021
#function:

# 深度优先遍历目录层级结构

import os

def getalldirdp(path):
    stack = []
    # 压栈操作,相当于图中的a压入
    stack.append(path)

    # 处理栈,当栈为空的时候结束循环
    while len(stack) != 0:
        #从栈里取数据,相当于取出a,取出a的同时把bc压入
        dirpath = stack.pop()
        firstlist = os.listdir(dirpath)
        #判断:是目录压栈,把该目录地址压栈,不是目录即是普通文件,打印
        for filename in firstlist:
            fileabspath=os.path.join(dirpath,filename)
            if os.path.isdir(fileabspath):
                #是目录就压栈
                print("目录:",filename)
                stack.append(fileabspath)
            else:
                #是普通文件就打印即可,不压栈
                print("普通文件:",filename)



getalldirdp(r'e:\[aaa](千)全栈学习python\18-10-21\day7\temp\dir')

结果:

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

该过程示意图解释:(s-05-1部分)

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

原理分析:

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

说明:

       队列是 先进先出的模型。a先进队,在a出队的时候,c b入队,按图示,c出队,fg 入队,b出队,de入队,

f出队,jk入队,g出队,无入队,d出队,h i入队,最后e j k h i出队,均无入队了,即每一层一层处理、

 

故:先进先出的队列结构实现了广度优先遍历。 先进后出的栈结构实现的是深度优先遍历。

 

代码实现:

其实深度优先和广度优先在代码书写上是差别不大的,基本相同,只是一个是使用栈结构(用列表进行模拟)

另一个(广度优先遍历)是使用了队列的数据结构来达到先进先出的目的。

#__author:"吉**"
#date: 2018/10/21 0021
#function:

# 广度优先搜索模拟
# 利用队列来模拟广度优先搜索

import os
import collections

def getalldirit(path):
    queue=collections.deque()
    #进队
    queue.append(path)

    #循环,当队列为空,停止循环
    while len(queue) != 0:
        #出队数据 这里相当于找到a元素的绝对路径
        dirpath = queue.popleft()
        # 找出跟目录下的所有的子目录信息,或者是跟目录下的文件信息
        dirlist = os.listdir(dirpath)

        #遍历该文件夹下的其他信息
        for filename in dirlist:
            #绝对路径
            dirabspath = os.path.join(dirpath,filename)

            # 判断:如果是目录dir入队操作,如果不是dir打印出即可
            if os.path.isdir(dirabspath):
                print("目录:"+filename)
                queue.append(dirabspath)
            else:
                print("普通文件:"+filename)

# 函数的调用
getalldirit(r'e:\[aaa](千)全栈学习python\18-10-21\day7\temp\dir')



广度优先运行输出结构:

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

 

先图解:按照每一层从左到右遍历即可实现。

【11】python 递归,深度优先搜索与广度优先搜索算法模拟实现

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