Java实现深度优先搜索(Depth-First Search,DFS)算法

深度优先搜索(Depth-First Search, DFS)是一种用于遍历或搜索树或图的算法。以下是用Java实现DFS算法的一个示例:

示例:图的DFS实现

假设我们有一个无向图,用邻接表来表示图的数据结构

import java.util.*;

// 图的类
class Graph {
    private int V; // 顶点的数量
    private LinkedList<Integer> adj[]; // 邻接表

    // 构造函数
    Graph(int v) {
        V = v;
        adj = new LinkedList[v];
        for (int i = 0; i < v; ++i) {
            adj[i] = new LinkedList();
        }
    }

    // 添加边
    void addEdge(int v, int w) {
        adj[v].add(w); // v -> w
        adj[w].add(v); // 因为是无向图,w -> v 也要添加
    }

    // 递归实现DFS
    void DFSUtil(int v, boolean visited[]) {
        // 将当前顶点标记为已访问并打印它
        visited[v] = true;
        System.out.print(v + " ");

        // 递归访问所有与当前顶点相邻的未访问顶点
        for (int n : adj[v]) {
            if (!visited[n]) {
                DFSUtil(n, visited);
            }
        }
    }

    // DFS遍历函数
    void DFS(int v) {
        // 标记所有顶点为未访问
        boolean visited[] = new boolean[V];

        // 调用递归的辅助函数来进行DFS
        DFSUtil(v, visited);
    }

    public static void main(String args[]) {
        Graph g = new Graph(4);

        g.addEdge(0, 1);
        g.addEdge(0, 2);
        g.addEdge(1, 2);
        g.addEdge(2, 0);
        g.addEdge(2, 3);
        g.addEdge(3, 3);

        System.out.println("从顶点 2 开始进行DFS遍历:");

        g.DFS(2);
    }
}

说明

  1. Graph类:表示图的结构,包含顶点数量和邻接表。
  2. addEdge方法:用于添加图中的边。
  3. DFSUtil方法:递归实现DFS算法,用于访问顶点及其邻接顶点。
  4. DFS方法:用于初始化访问数组并开始DFS遍历。
  5. main方法:创建图并添加边,最后从指定顶点开始DFS遍历。

上述代码将从顶点2开始进行DFS遍历,并打印访问的顶点。DFS算法的时间复杂度为O(V + E),其中V是顶点数,E是边数。

深度优先搜索(Depth-First Search, DFS)是一种用于遍历或搜索树或图的算法。以下是用Java实现DFS算法的一个示例:

示例:图的DFS实现

假设我们有一个无向图,用邻接表来表示图的数据结构

import java.util.*;

// 图的类
class Graph {
    private int V; // 顶点的数量
    private LinkedList<Integer> adj[]; // 邻接表

    // 构造函数
    Graph(int v) {
        V = v;
        adj = new LinkedList[v];
        for (int i = 0; i < v; ++i) {
            adj[i] = new LinkedList();
        }
    }

    // 添加边
    void addEdge(int v, int w) {
        adj[v].add(w); // v -> w
        adj[w].add(v); // 因为是无向图,w -> v 也要添加
    }

    // 递归实现DFS
    void DFSUtil(int v, boolean visited[]) {
        // 将当前顶点标记为已访问并打印它
        visited[v] = true;
        System.out.print(v + " ");

        // 递归访问所有与当前顶点相邻的未访问顶点
        for (int n : adj[v]) {
            if (!visited[n]) {
                DFSUtil(n, visited);
            }
        }
    }

    // DFS遍历函数
    void DFS(int v) {
        // 标记所有顶点为未访问
        boolean visited[] = new boolean[V];

        // 调用递归的辅助函数来进行DFS
        DFSUtil(v, visited);
    }

    public static void main(String args[]) {
        Graph g = new Graph(4);

        g.addEdge(0, 1);
        g.addEdge(0, 2);
        g.addEdge(1, 2);
        g.addEdge(2, 0);
        g.addEdge(2, 3);
        g.addEdge(3, 3);

        System.out.println("从顶点 2 开始进行DFS遍历:");

        g.DFS(2);
    }
}

说明

  1. Graph类:表示图的结构,包含顶点数量和邻接表。
  2. addEdge方法:用于添加图中的边。
  3. DFSUtil方法:递归实现DFS算法,用于访问顶点及其邻接顶点。
  4. DFS方法:用于初始化访问数组并开始DFS遍历。
  5. main方法:创建图并添加边,最后从指定顶点开始DFS遍历。

上述代码将从顶点2开始进行DFS遍历,并打印访问的顶点。DFS算法的时间复杂度为O(V + E),其中V是顶点数,E是边数。

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