我理解DFS和BFS之间的区别,但是我想知道在选择DFS和BFS时应该考虑哪些因素。
比如对于非常深的树避免DFS,等等。
我理解DFS和BFS之间的区别,但是我想知道在选择DFS和BFS时应该考虑哪些因素。
比如对于非常深的树避免DFS,等等。
当前回答
因为深度优先搜索在处理节点时使用堆栈,所以DFS提供回溯。由于宽度优先搜索使用队列而不是堆栈来跟踪正在处理的节点,BFS不提供回溯。
其他回答
作为程序员,当您处理这个问题时,有一个因素很突出:如果使用递归,那么深度优先搜索更容易实现,因为您不需要维护包含尚未探索的节点的额外数据结构。
如果你在节点中存储“已经访问过”的信息,下面是深度优先搜索非面向图:
def dfs(origin): # DFS from origin:
origin.visited = True # Mark the origin as visited
for neighbor in origin.neighbors: # Loop over the neighbors
if not neighbor.visited: dfs(neighbor) # Visit each neighbor if not already visited
如果将“已经访问过”的信息存储在单独的数据结构中:
def dfs(node, visited): # DFS from origin, with already-visited set:
visited.add(node) # Mark the origin as visited
for neighbor in node.neighbors: # Loop over the neighbors
if not neighbor in visited: # If the neighbor hasn't been visited yet,
dfs(neighbor, visited) # then visit the neighbor
dfs(origin, set())
与此形成对比的是广度优先搜索,在广度优先搜索中,无论如何都需要为尚未访问的节点列表维护单独的数据结构。
BFS的一个重要优势是,它可以用于寻找未加权图中任意两个节点之间的最短路径。 然而,我们不能用DFS来做同样的事情。
当树的深度可以变化时,宽度优先搜索通常是最好的方法,并且您只需要搜索树的一部分来寻找解决方案。例如,寻找从起始值到最终值的最短路径是使用BFS的好地方。
深度优先搜索通常用于需要搜索整个树的情况。它比BFS更容易实现(使用递归),并且需要更少的状态:BFS需要存储整个“边界”,DFS只需要存储当前元素的父节点列表。
根据DFS和BFS的性质。 例如,当我们要求最短路径时。 我们通常使用bfs,它可以保证“最短”。 但是DFS只能保证我们可以从这一点可以到达那一点,不能保证‘最短’。
来自 http://www.programmerinterview.com/index.php/data-structures/dfs-vs-bfs/
一个BFS的例子
这里有一个BFS的例子。这类似于级别顺序树遍历,其中我们将使用迭代方法的队列(大多数递归将最终使用DFS)。数字表示BFS中节点被访问的顺序:
在深度优先搜索中,从根开始,尽可能地跟随树的一个分支,直到找到要查找的节点或找到叶节点(没有子节点)。如果您选中了一个叶节点,那么您将继续在最近的具有未探索的子节点的父节点上搜索。
DFS的一个例子
下面是一个DFS的示例。我认为二叉树中的后序遍历将首先从叶层开始工作。数字表示DFS中节点被访问的顺序:
DFS和BFS的区别
比较BFS和DFS, DFS的最大优势是它的内存需求比BFS低得多,因为它不需要在每一层存储所有的子指针。根据数据和您正在寻找的内容,DFS或BFS都可能是有利的。
For example, given a family tree if one were looking for someone on the tree who’s still alive, then it would be safe to assume that person would be on the bottom of the tree. This means that a BFS would take a very long time to reach that last level. A DFS, however, would find the goal faster. But, if one were looking for a family member who died a very long time ago, then that person would be closer to the top of the tree. Then, a BFS would usually be faster than a DFS. So, the advantages of either vary depending on the data and what you’re looking for.
另一个例子是Facebook;关于朋友的朋友的建议。我们需要直接的朋友建议我们在哪里可以使用BFS。可能是寻找最短路径或检测周期(使用递归),我们可以使用DFS。