C++深度优先遍历
深度优先遍历(Depth-First Search,DFS)是一种重要的图遍历算法,它可以用于解决很多问题,例如连通性问题、路径问题、生成树问题等。在C++中,我们可以使用递归或栈来实现深度优先遍历。
递归实现深度优先遍历
递归实现深度优先遍历是一种简单而直观的方法。我们可以从一个起始节点开始,递归地访问其相邻节点,直到所有节点都被访问过。下面是一个简单的C++代码示例:
```
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void dfs(int node, vector<vector<int>>& graph, vector<bool>& visited) {
visited[node] = true;
cout << node << " ";
for (int i = 0; i < graph[node].size(); i++) {
int next = graph[node][i];
if (!visited[next]) {
dfs(next, graph, visited);
}
}
}
int main() {
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<vector<int>> graph(n);
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v;
cin >> u >> v;
graph[u].push_back(v);
graph[v].push_back(u);
}
vector<bool> visited(n, false);
dfs(0, graph, visited);
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们使用了一个visited数组来记录每个节点是否被访问过。在dfs函数中,我们首先将当前节点标记为已访问,并输出其值。然后遍历当前节点的所有相邻节点,如果相邻节点未被访问过,则递归地访问它。
栈实现深度优先遍历
除了递归,我们还可以使用栈来实现深度优先遍历。栈实现深度优先遍历的基本思路是:从起始节点开始,将其入栈,然后弹出栈顶元素并访问它,将其未访问的相邻节点入栈,重复这个过程直到栈为空。下面是一个使用栈实现深度优先遍历的C++代码示例:
```
#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
using namespace std;
void dfs(int start, vector<vector<int>>& graph, vector<bool>& visited) {
stack<int> s;
s.push(start);
visited[start] = true;
while (!s.empty()) {
int node = s.top();
s.pop();
cout << node << " ";
for (int i = 0; i < graph[node].size(); i++) {
int next = graph[node][i];
if (!visited[next]) {
visited[next] = true;
s.push(next);
}
}
}
}
int main() {
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<vector<int>> graph(n);
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v;
cin >> u >> v;
graph[u].push_back(v);
graph[v].push_back(u);
}
vector<bool> visited(n, false);
dfs(0, graph, visited);
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们使用了一个栈来存储待访问的节点。在dfs函数中,我们首先将起始节点入栈,并标记为已访问。然后,当栈不为空时,弹出栈顶元素并访问它,将其未访问的相邻节点入栈。
总结
深度优先遍历是一种重要的图遍历算法,它可以用于解决很多问题。在C++中,我们可以使用递归或栈来实现深度优先遍历。无论是递归还是栈,都需要使用一个visited数组来记录每个节点是否被访问过。在实际应用中,我们需要根据具体问题选择适合的实现方式。