使用ES6生成器的非递归DFS

class Node {
  constructor(name, childNodes) {
    this.name = name;
    this.childNodes = childNodes;
    this.visited = false;
  }
}

function *dfs(s) {
  let stack = [];
  stack.push(s);
  stackLoop: while (stack.length) {
    let u = stack[stack.length - 1]; // peek
    if (!u.visited) {
      u.visited = true; // grey - visited
      yield u;
    }

    for (let v of u.childNodes) {
      if (!v.visited) {
        stack.push(v);
        continue stackLoop;
      }
    }

    stack.pop(); // black - all reachable descendants were processed 
  }    
}

它与典型的非递归DFS不同，可以很容易地检测给定节点的所有可达后代何时被处理，并维护列表/堆栈中的当前路径。

假设您希望在访问图中的每个节点时执行通知。简单的递归实现是:

void DFSRecursive(Node n, Set<Node> visited) {
  visited.add(n);
  for (Node x : neighbors_of(n)) {  // iterate over all neighbors
    if (!visited.contains(x)) {
      DFSRecursive(x, visited);
    }
  }
  OnVisit(n);  // callback to say node is finally visited, after all its non-visited neighbors
}

好的，现在你需要一个基于堆栈的实现，因为你的例子不起作用。例如，复杂的图形可能会导致程序的堆栈崩溃，您需要实现一个非递归版本。最大的问题是知道何时发出通知。

下面的伪代码可以工作(为了可读性，Java和c++混合使用):

void DFS(Node root) {
  Set<Node> visited;
  Set<Node> toNotify;  // nodes we want to notify

  Stack<Node> stack;
  stack.add(root);
  toNotify.add(root);  // we won't pop nodes from this until DFS is done
  while (!stack.empty()) {
    Node current = stack.pop();
    visited.add(current);
    for (Node x : neighbors_of(current)) {
      if (!visited.contains(x)) {
        stack.add(x);
        toNotify.add(x);
      }
    }
  }
  // Now issue notifications. toNotifyStack might contain duplicates (will never
  // happen in a tree but easily happens in a graph)
  Set<Node> notified;
  while (!toNotify.empty()) {
  Node n = toNotify.pop();
  if (!toNotify.contains(n)) {
    OnVisit(n);  // issue callback
    toNotify.add(n);
  }
}

它看起来很复杂，但发出通知所需的额外逻辑存在，因为您需要以相反的访问顺序通知- DFS从根开始，但在最后通知它，不像BFS实现非常简单。

看看下面的图表: 节点是s t v w。 有向边为: S ->t, S ->v, t->w, v->w, v->t。 运行你自己的DFS实现，访问节点的顺序必须是: W t v s 一个笨拙的DFS实现可能会首先通知t，这表明存在错误。DFS的递归实现总是最后到达w。

PreOrderTraversal is same as DFS in binary tree. You can do the same recursion 
taking care of Stack as below.

    public void IterativePreOrder(Tree root)
            {
                if (root == null)
                    return;
                Stack s<Tree> = new Stack<Tree>();
                s.Push(root);
                while (s.Count != 0)
                {
                    Tree b = s.Pop();
                    Console.Write(b.Data + " ");
                    if (b.Right != null)
                        s.Push(b.Right);
                    if (b.Left != null)
                        s.Push(b.Left);

                }
            }

一般的逻辑是，将一个节点(从根开始)推入Stack, Pop()它和Print()值。然后，如果它有子节点(左和右)，将它们推入堆栈-先推右，这样你就会先访问左子节点(在访问节点本身之后)。当stack为空()时，您将访问Pre-Order中的所有节点。

使用Stack，以下是要遵循的步骤:

如果可能，访问一个相邻的未访问顶点，标记它， 然后把它推到堆栈上。 如果您不能遵循第1步，那么，如果可能的话，弹出一个顶点 堆栈。 如果你不能遵循第1步或第2步，你就完了。

下面是执行上述步骤的Java程序:

public void searchDepthFirst() {
    // begin at vertex 0
    vertexList[0].wasVisited = true;
    displayVertex(0);
    stack.push(0);
    while (!stack.isEmpty()) {
        int adjacentVertex = getAdjacentUnvisitedVertex(stack.peek());
        // if no such vertex
        if (adjacentVertex == -1) {
            stack.pop();
        } else {
            vertexList[adjacentVertex].wasVisited = true;
            // Do something
            stack.push(adjacentVertex);
        }
    }
    // stack is empty, so we're done, reset flags
    for (int j = 0; j < nVerts; j++)
            vertexList[j].wasVisited = false;
}

只是想把我的python实现添加到长长的解决方案列表中。这种非递归算法具有发现和完成事件。

worklist = [root_node]
visited = set()
while worklist:
    node = worklist[-1]
    if node in visited:
        # Node is finished
        worklist.pop()
    else:
        # Node is discovered
        visited.add(node)
        for child in node.children:
            worklist.append(child)

使用ES6生成器的非递归DFS

class Node {
  constructor(name, childNodes) {
    this.name = name;
    this.childNodes = childNodes;
    this.visited = false;
  }
}

function *dfs(s) {
  let stack = [];
  stack.push(s);
  stackLoop: while (stack.length) {
    let u = stack[stack.length - 1]; // peek
    if (!u.visited) {
      u.visited = true; // grey - visited
      yield u;
    }

    for (let v of u.childNodes) {
      if (!v.visited) {
        stack.push(v);
        continue stackLoop;
      }
    }

    stack.pop(); // black - all reachable descendants were processed 
  }    
}

它与典型的非递归DFS不同，可以很容易地检测给定节点的所有可达后代何时被处理，并维护列表/堆栈中的当前路径。