代码随想录Day66 | 图的DFS与BFS
- DFS
- 797.所有可能的路径
- 无向图和有向图的处理
- BFS
- 200.岛屿数量
DFS
本质上就是回溯算法。
void dfs(参数) {
if (终止条件) {
存放结果;
return;
}
for (选择:本节点所连接的其他节点) {
处理节点;
dfs(图,选择的节点); // 递归
回溯,撤销处理结果
}
}
797.所有可能的路径
dfs搜索路径即可。
终止条件为当当前搜索点的下标为n-1时。
class Solution {
private:
vector<vector<int>> res;
vector<int> path;
public:
void dfs(int index,vector<vector<int>>& graph)
{
if(index == graph.size()-1)
{
res.push_back(path);
return;
}
for(auto& i : graph[index])
{
path.push_back(i);
dfs(i,graph);
path.pop_back();
}
}
public:
vector<vector<int>> allPathsSourceTarget(vector<vector<int>>& graph) {
path.push_back(0);
dfs(0,graph);
return res;
}
};
无向图和有向图的处理
无向图在dfs的时候需要考虑后续节点的连通会与父节点连接,所以,dfs参数中需要加上一个父节点
void dfs(int n,int fa)
{
for(int y : graph[n])
{
if(y != fa)
{
dfs();
}
}
}
BFS
从出发点一圈一圈的搜索,需要使用数据结构来存储遍历的数据,可以是有队列或者栈。
以队列为例
//定义移动方向,只能上下左右, 不能对角线移动
vector<int> dir = {0,1,1,0,-1,0,0,-1}
// grid 是地图,也就是一个二维数组
// visited标记访问过的节点,不要重复访问
// x,y 表示开始搜索节点的下标
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
queue<pair<int, int>> que; // 定义队列
que.push({x, y}); // 起始节点加入队列
visited[x][y] = true; // 只要加入队列,立刻标记为访问过的节点
while(!que.empty()) { // 开始遍历队列里的元素
pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop(); // 从队列取元素
int curx = cur.first;
int cury = cur.second; // 当前节点坐标
for (int i = 0; i < 4; i++) { // 开始想当前节点的四个方向左右上下去遍历
int nextx = curx + dir[i][0];
int nexty = cury + dir[i][1]; // 获取周边四个方向的坐标
if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 坐标越界了,直接跳过
if (!visited[nextx][nexty]) { // 如果节点没被访问过
que.push({nextx, nexty}); // 队列添加该节点为下一轮要遍历的节点
visited[nextx][nexty] = true; // 只要加入队列立刻标记,避免重复访问
}
}
}
}
一定要注意当点加入队列就需要立刻标记,否则会重复访问
200.岛屿数量
本题可以很好的练习了解BFS
class Solution {
private:
//搜寻方向 上下左右
int dir[4][2] = {0,1,1,0,-1,0,0,-1};
public:
//bfs
//grid 地图
//visited 记录访问过的节点
//x,y遍历起点坐标
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y)
{
//队列
queue<pair<int,int>> que;
que.push({x,y});
visited[x][y] = true;
//开始BFS
while(!que.empty())
{
pair<int,int> cur = que.front();
que.pop();
int curx = cur.first;
int cury = cur.second;
for(int i=0;i<4;i++)
{
int nextx = curx + dir[i][0];
int nexty = cury + dir[i][1];
if(nextx <0 || nextx >= grid.size() || nexty<0 || nexty >= grid[0].size()) continue;
if(!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1')
{
que.push({nextx,nexty});
visited[nextx][nexty] = true;
}
}
}
}
public:
int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
int n = grid.size();
int m = grid[0].size();
vector<vector<bool>> visited = vector<vector<bool>>(n,vector<bool>(m,false));
int res = 0;
//对每个岛屿进行遍历搜寻四周岛屿
for(int i = 0;i<n;i++)
{
for(int j = 0;j<m;j++)
{
if(!visited[i][j] && grid[i][j] == '1')
{
res++;
bfs(grid,visited,i,j);
}
}
}
return res;
}
};