深度优先搜索效率

时间:2015-11-03 06:38:35

标签: ruby algorithm binary-search-tree depth-first-search

我已经实现了一个DFS方法,该方法将搜索值和二进制搜索树作为参数。然后,该方法在树中搜索给定值,并在找到时返回它。

当我调用该方法时,似乎存在重复的节点访问,这可能会影响效率。这次访问实际上是重复还是仅仅反映了DFS的性质?

例如,如果我的二叉树看起来像下面的那个,我正在寻找值3,搜索会从堆栈中弹出5个节点,然后是2,然后是1,然后检索在找到3之前,再次从堆栈中取出2个节点 3.这个堆栈是否重复检索2个?这是一个合适的DFS吗?

     5
    / \
   /   \
  2     7
 / \   / \
1   3 6   8
     \     \
      4     9

二叉树

class Node
  attr_accessor :value, :left, :right

  def initialize(value)
    @value = value
  end
end

def build_tree(array, *indices)
  array.sort.uniq!
  mid = (array.length-1)/2
  first_element = indices[0]
  last_element = indices[1]

  if !first_element.nil? && first_element >last_element
    return nil 
  end

  root = Node.new(array[mid])
  root.left = build_tree(array[0..mid-1], 0, mid-1)
  root.right = build_tree(array[mid+1..-1], mid+1, array.length-1)

  return root
end

深度优先搜索方法

def depth_first_search(search_value, tree)
  stack = [tree]
  visited = [tree]

  while !stack.empty?
    current = stack.last
    visited << current
    puts current
    p current

    if current.value == search_value
      puts current
      exit
    elsif !current.left.nil? && !visited.include?(current.left)
      if current.left.value == search_value
        puts current.left
        exit
      else
        visited << current.left
        stack << current.left
      end
    elsif !current.right.nil? && !visited.include?(current.right)
      if current.right.value == search_value
        puts current.right
        exit
      else
        visited << current.right
        stack << current.right
      end
    else
      stack.pop
    end
  end
  puts "nil"
end

方法调用

binary_tree = build_tree([1,2,3,4,5,6,7,8,9])
depth_first_search(3, binary_tree)

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

现在,既然它是DFS,那就是这样的。二叉树中的DFS与树的pre-order traversal完全相同。因此,对于图中的示例树,DFS将访问如下:

5-2-1-(2)-3-4-(3)-(2)-(5)-7-6-(7)-8-9

这里,括号中的值是&#34;第二次访问&#34;你正在调用,但是,它实际上并没有访问那些节点。所以,没关系。

另外,如果输入树是BST(不是DFS),我建议使用binary search