Question

阅读DFS上打印输出的示例后，我有点困惑两种DFS方法都以不同的方式出现，尽管两者都被称为DFS。

事实上，DFS递归方法以与输出相同的方式打印输出 BFS。那有什么区别呢？这里给出的递归方法不是DFS的示例吗？

使用堆栈

// Iterative DFS using stack
    public  void dfsUsingStack(Node node)
    {
        Stack<Node> stack=new  Stack<Node>();
        stack.add(node);
        node.visited=true;
        while (!stack.isEmpty())
        {
            Node element=stack.pop();
            System.out.print(element.data + " ");

            List<Node> neighbours=element.getNeighbours();
            for (int i = 0; i < neighbours.size(); i++) {
                Node n=neighbours.get(i);
                if(n!=null && !n.visited)
                {
                    stack.add(n);
                    n.visited=true;

                }
            }
        }
    }

输出为 40,20,50,70,60,30,10

递归方法

// Recursive DFS
    public  void dfs(Node node)
    {
        System.out.print(node.data + " ");
        List neighbours=node.getNeighbours();
        node.visited=true;
        for (int i = 0; i < neighbours.size(); i++) {
            Node n=neighbours.get(i);
            if(n!=null && !n.visited)
            {
                dfs(n);
            }
        }
    }

输出为 40,10,20,30,60,50,70与BFS

下的输出相同

那有什么区别？

Answer 1

至少在DFS算法的规范定义中，第一种方法根本不是DFS。仅仅是BFS，其中有人用堆栈替换了队列。但是，从某种意义上来说，此实现足以“模仿” DFS，因为它可以发现类似于DFS的图顶点。如果愿意，可以将其称为“伪DFS”，因为它类似于DFS的发现顺序，但是规范的DFS算法远不止于此。

规范的DFS不仅遵循深度优先的顶点发现顺序，而且还会生成某些“未发现”顺序，某些回溯顺序（即经典Dijkstra命名法中的"gray" vertex becomes "black" vertex时）。在第一个实现中，规范DFS的这一重要功能不存在（或者不可能以任何合理的方式实现）。

同时，第二种方法是经典DFS算法的显式递归实现。

在任何情况下，无论是真实DFS还是伪DFS，都没有访问顶点的“一个真实顺序”。两种实现方式都可以产生相同的顶点访问顺序。在您的情况下，没有人会简单地确保这一点。输出的差异是由以下简单事实造成的：前一个实现以反向顺序（从最后到第一个）访问邻居。首先将所有邻居都推入堆栈，然后逐个弹出以进行访问。堆栈的后进先出行为是产生反转的原因。同时，后一种实现以邻居的前进顺序（从头到尾）访问邻居。

如果您将后一种实现中的循环替换为

for (int i = neighbours.size() - 1; i >= 0; --i)

在两种实现中，您最终都应使用相同的访问顺序（相同的输出）。

Answer 2

虽然最终结果（路径）可能相同，但是bfs和dfs（不是发布的特定实现）之间的根本区别在于搜索机制。
一个明显的例子是只有一条路径存在的情况。在这种情况下，任何好的搜索算法（无论是dfs，bfs还是其他算法）最终都会找到该路径。
如果存在多个路径，则bfs和dfs可能会找到相同或不同的路径。 bfs的特征之一是它找到最短的路径。
搜索机制的核心区别在于bfs在所有方向上均等地探索（因此称为“广度”），而dfs在整个方向上（因此均称“深度”）探索一个（通常是随机的）方向，如果找不到解，则“回溯”。
有很多资源可以直观地显示bfs和dfs，例如 this个。
这是我创建的用于演示和测试遍历算法的工具的屏幕截图：

通过查看代表探索节点的灰色点，您可以看到bfs的性质，类似于水淹。

此示例中DFS与BFS之间的区别？

2 个答案: