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树的两种遍历方式:深度优先与广度优先

后端

深度优先遍历(Depth First Search,简称DFS)和广度优先遍历(Breadth First Search,简称BFS)都是图和树上的两种遍历算法。DFS按照树或者图的深度进行搜索,会先访问一个节点的子节点,然后再访问其他子节点。而BFS则是按照树或者图的宽度进行搜索,先访问某一层的全部节点,然后再访问下一层的全部节点,这种遍历算法适合查找目标节点是否在图或树中。

深度优先遍历(DFS)

深度优先遍历是一种沿着树或图的深度进行遍历的算法。它从树或图的根节点开始,沿着一条路径一直遍历到叶子节点,然后再回溯到根节点,沿着另一条路径继续遍历。

深度优先遍历的优点:

  1. 深度优先遍历可以更早地找到目标节点,如果目标节点位于树或图的较深层,则深度优先遍历可以更快地找到它。
  2. 深度优先遍历可以更有效地检测循环,因为深度优先遍历会沿着一条路径一直遍历到叶子节点,然后再回溯,因此如果出现循环,则深度优先遍历可以更快地检测到。

深度优先遍历的缺点:

  1. 深度优先遍历可能会错过一些节点,因为深度优先遍历沿着一条路径一直遍历到叶子节点,然后再回溯,因此如果出现分支,则深度优先遍历可能会错过一些节点。
  2. 深度优先遍历可能会导致栈溢出,因为深度优先遍历需要使用栈来存储要访问的节点,如果树或图的深度较大,则栈可能会溢出。

广度优先遍历(BFS)

广度优先遍历是一种沿着树或图的宽度进行遍历的算法。它从树或图的根节点开始,先访问根节点的子节点,然后再访问根节点的孙节点,以此类推,直到访问完树或图的所有节点。

广度优先遍历的优点:

  1. 广度优先遍历可以更均匀地遍历树或图,因为广度优先遍历按照树或图的宽度进行遍历,因此可以更均匀地遍历树或图的所有节点。
  2. 广度优先遍历可以更容易地检测连通分量,因为广度优先遍历会沿着树或图的宽度进行遍历,因此可以更容易地检测到树或图中的连通分量。

广度优先遍历的缺点:

  1. 广度优先遍历可能会更慢,因为广度优先遍历需要访问树或图的所有节点,因此如果树或图较大,则广度优先遍历可能会更慢。
  2. 广度优先遍历可能会更难检测循环,因为广度优先遍历沿着树或图的宽度进行遍历,因此如果出现循环,则广度优先遍历可能会更难检测到。

总结

深度优先遍历和广度优先遍历都是常见的树和图的遍历算法。它们各有优缺点,在实际应用中,我们可以根据需要选择合适的遍历算法。

特征 深度优先遍历(DFS) 广度优先遍历(BFS)
遍历顺序 深度优先 宽度优先
优点 可以更早地找到目标节点,可以更有效地检测循环 可以更均匀地遍历树或图,可以更容易地检测连通分量
缺点 可能会错过一些节点,可能会导致栈溢出 可能会更慢,可能会更难检测循环
应用 查找树或图中的特定节点,检测树或图中的循环 计算树或图的深度,查找树或图中的最短路径