在学习AlgoExpert时，对这个问题进行了改编。提示符中已经提供了以下Class。这里是python中的迭代和递归解决方案。这个问题的目标是返回一个输出数组，其中列出了按访问顺序排列的节点名称。如果遍历顺序为A -> B -> D -> F，则输出为['A'，'B'，'D'，'F']

class Node:
    def __init__(self, name):
        self.children = []
        self.name = name

    def addChild(self, name):
        self.children.append(Node(name))
        return self

递归

def breadthFirstSearch(self, array):
    return self._bfs(array, [self])
    
def _bfs(self, array, visited):

    # Base case - no more nodes to visit
    if len(visited) == 0:
        return array

    node = visited.pop(0)
    array.append(node.name)
    visited.extend(node.children)
    return self._bfs(array, visited)

迭代

def breadthFirstSearch(self, array):
    array.append(self.name)
    queue = [self]
    while len(queue) > 0:
        node = queue.pop(0)
        for child in node.children:
            array.append(child.name)
            queue.append(child)
    return array

Java中简单的BFS和DFS递归: 只需要在堆栈/队列中推送/提供树的根节点并调用这些函数。

public static void breadthFirstSearch(Queue queue) {

    if (queue.isEmpty())
        return;

    Node node = (Node) queue.poll();

    System.out.println(node + " ");

    if (node.right != null)
        queue.offer(node.right);

    if (node.left != null)
        queue.offer(node.left);

    breadthFirstSearch(queue);
}

public static void depthFirstSearch(Stack stack) {

    if (stack.isEmpty())
        return;

    Node node = (Node) stack.pop();

    System.out.println(node + " ");

    if (node.right != null)
        stack.push(node.right);

    if (node.left != null)
        stack.push(node.left);

    depthFirstSearch(stack);
}

我已经用c++做了一个程序，它是在联合和不联合图工作。

    #include <queue>
#include "iostream"
#include "vector"
#include "queue"

using namespace std;

struct Edge {
    int source,destination;
};

class Graph{
    int V;
    vector<vector<int>> adjList;
public:

    Graph(vector<Edge> edges,int V){
        this->V = V;
        adjList.resize(V);
        for(auto i : edges){
            adjList[i.source].push_back(i.destination);
            //     adjList[i.destination].push_back(i.source);
        }
    }
    void BFSRecursivelyJoinandDisjointtGraphUtil(vector<bool> &discovered, queue<int> &q);
    void BFSRecursivelyJointandDisjointGraph(int s);
    void printGraph();


};

void Graph :: printGraph()
{
    for (int i = 0; i < this->adjList.size(); i++)
    {
        cout << i << " -- ";
        for (int v : this->adjList[i])
            cout <<"->"<< v << " ";
        cout << endl;
    }
}


void Graph ::BFSRecursivelyJoinandDisjointtGraphUtil(vector<bool> &discovered, queue<int> &q) {
    if (q.empty())
        return;
    int v = q.front();
    q.pop();
    cout << v <<" ";
    for (int u : this->adjList[v])
    {
        if (!discovered[u])
        {
            discovered[u] = true;
            q.push(u);
        }
    }
    BFSRecursivelyJoinandDisjointtGraphUtil(discovered, q);

}

void Graph ::BFSRecursivelyJointandDisjointGraph(int s) {
    vector<bool> discovered(V, false);
    queue<int> q;

    for (int i = s; i < V; i++) {
        if (discovered[i] == false)
        {
            discovered[i] = true;
            q.push(i);
            BFSRecursivelyJoinandDisjointtGraphUtil(discovered, q);
        }
    }
}

int main()
{

    vector<Edge> edges =
            {
                    {0, 1}, {0, 2}, {1, 2}, {2, 0}, {2,3},{3,3}
            };

    int V = 4;
    Graph graph(edges, V);
 //   graph.printGraph();
    graph.BFSRecursivelyJointandDisjointGraph(2);
    cout << "\n";




    edges = {
            {0,4},{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{3,4}
    };

    Graph graph2(edges,5);

    graph2.BFSRecursivelyJointandDisjointGraph(0);
    return 0;
}

我认为这可以使用指针来完成，而不使用任何队列。

基本上我们在任何地方都维护两个指针，一个指向父结点，另一个指向待处理的子结点(链接列表指向所有已处理的子结点)

现在你只需分配子进程的指针&当父进程处理完成时，你只需让子进程成为父进程进行下一层的处理

以下是我的代码:

//Tree Node
struct Node {
    int val;
    Node* left;
    Node* right;
    Node* next;

    Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next)
        : val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
    

/ / Algorightm:

    void LevelTraverse(Node* parent,Node* chidstart,Node* childend ){
        if(!parent && !chidstart) return;  // we processed everything
        
        if(!parent && chidstart){ //finished processing last level
            parent=chidstart;chidstart=childend=NULL; // assgin child to parent for processing next level
            LevelTraverse(parent,chidstart,childend);
        }else if(parent && !chidstart){ // This is new level first node tobe processed
            Node* temp=parent; parent=parent->next;
            if(temp->left) { childend=chidstart=temp->left; }
            if(chidstart){
                if(temp->right) { childend->next=temp->right; childend=temp->right; }
            }else{
                if(temp->right) { childend=chidstart=temp->right; }
            }
            LevelTraverse(parent,chidstart,childend);
        }else if(parent && chidstart){ //we are in mid of some level processing
            Node* temp=parent; parent=parent->next;
            if(temp->left) { childend->next=temp->left; childend=temp->left; }
            if(temp->right) { childend->next=temp->right; childend=temp->right; }
            LevelTraverse(parent,chidstart,childend);
        }
    }

//驱动代码:

    Node* connect(Node* root) {
        if(!root) return NULL;
        Node* parent; Node* childs, *childe; parent=childs=childe=NULL;
        parent=root;
        LevelTraverse(parent, childs, childe);
        return root;
    }

我找不到一种完全递归的方法(没有任何辅助数据结构)。但是如果队列Q是通过引用传递的，那么你可以得到下面这个愚蠢的尾部递归函数:

BFS(Q)
{
  if (|Q| > 0)
     v <- Dequeue(Q)
     Traverse(v)
     foreach w in children(v)
        Enqueue(Q, w)    

     BFS(Q)
}

如果使用数组来支持二叉树，则可以用代数方法确定下一个节点。如果I是一个节点，那么它的子节点可以在2i + 1(左节点)和2i + 2(右节点)处找到。节点的下一个邻居由i + 1给出，除非i是2的幂

下面是在数组支持的二叉搜索树上实现宽度优先搜索的伪代码。这假设一个固定大小的数组，因此一个固定深度的树。它将查看无父节点，并可能创建难以管理的大堆栈。

bintree-bfs(bintree, elt, i)
    if (i == LENGTH)
        return false

    else if (bintree[i] == elt)
        return true

    else 
        return bintree-bfs(bintree, elt, i+1)