程序设计与算法_深度优先搜索和广度优先搜索

深度优先搜索总结:

几乎可以用于任何问题。

只需要保存从起始状态到当前状态路径上的节点。

用栈存节点(后进先出)

缺点:如果要求最优解,通常需要遍历所有情况,再选出最优解。

减支:1) 可行性减支(弱减支)

                 搜索未完成时,已发现无法达到最终目的,则无需继续搜索。

             2)用最终结果进行最优性减支

                 搜索未完成时,已发现延此路即使到达终点,结果也不会比之前找到的路好,则无需继续搜索。

             3)保存中间结果进行最优性减支

                 搜索未完成时,已发现此路到达某一中间状态时的结果不比之前找到的路好,则无需继续搜索。

深度优先搜索算法流程(以二叉树中序遍历为例):   

dfs(*root)

{

    // 1.root为空,本条路径已经搜索完成,直接返回

    // 2.以left方向上的下一个节点为根继续搜索

    dfs(root->next1);

    // 3.处理root节点

    // 4.以right方向上的下一个节点为根继续搜索

    dfs(root->next1);

}

广度优先搜索总结:

一般用于“状态比较简单”、求最优策略的问题。

可以保证先找出来的一定是最优解。

用队列存节点(先进先出)

缺点:占用空间大。尤其是当目标节点距初始节点较远时,将产生许多无用的节点。

改进:双向广度优先搜索

广度优先搜索算法流程:

1)把初始节点放入queue表尾,并记录初始节点已搜索过;

2)如果queue为空,则问题无解,失败退出;

3)取出queue表头的节点(记为节点n);

4)考察节点n是否为目标节点。若是,则得到问题的解,成功退出;

5)若节点n不可扩展,则转到第2步;

6)扩展节点n,将其扩展出的且未搜索过的节点放入queue表尾,并将扩展出的节点记录为已搜索过,然后转到第2步;

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