树与图的深度优先遍历、宽度优先遍历算法总结

知识概览

  • 树是特殊的图,是无环连通图
  • 图分为有向图和无向图。因为无向图可以转化为有向图,树可以转化为图。因此本文讨论有向图。

树和图的存储:

  1. 邻接矩阵:空间复杂度,适合存储稠密图。
  2. 邻接表:存储每个点可以到达哪些点,适合存储稀疏图。

树和图的遍历

树和图的深度优先遍历

例题展示
题目链接

活动 - AcWing系统讲解常用算法与数据结构,给出相应代码模板,并会布置、讲解相应的基础算法题目。https://www.acwing.com/problem/content/848/

代码
cpp 复制代码
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 100010, M = N * 2;

int n;
int h[N], e[M], ne[M], idx;
bool st[N];

int ans = N;

void add(int a, int b)
{
    e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx++;
}

// 以u为根的子树中点的数量
int dfs(int u)
{
    st[u] = true;  // 标记一下,已经被搜过了
    
    int sum = 1, res = 0;
    for (int i = h[u]; i != -1; i = ne[i])
    {
        int j = e[i];
        if (!st[j])
        {
            int s = dfs(j);
            res = max(res, s);
            sum += s;
        }
    }
    res = max(res, n - sum);
    
    ans = min(ans, res);
    return sum;
}

int main()
{
    cin >> n;
    memset(h, -1, sizeof h);
    
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        add(a, b), add(b, a);
    }
    
    dfs(1);
    
    cout << ans << endl;
    
    return 0;
}

树和图的宽度优先遍历

例题展示
题目链接

活动 - AcWing系统讲解常用算法与数据结构,给出相应代码模板,并会布置、讲解相应的基础算法题目。https://www.acwing.com/problem/content/849/

代码
cpp 复制代码
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 100010;

int n, m;
int h[N], e[N], ne[N], idx;
int d[N], q[N];

void add(int a, int b)
{
    e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx++;
}

int bfs()
{
    int hh = 0, tt = 0;
    q[0] = 1;
    
    memset(d, -1, sizeof d);
    
    d[1] = 0;
    
    while (hh <= tt)
    {
        int t = q[hh++];
        
        for (int i = h[t]; i != -1; i = ne[i])
        {
            int j = e[i];
            if (d[j] == -1)
            {
                d[j] = d[t] + 1;
                q[++tt] = j;
            }
        }
    }
    
    return d[n];
}

int main()
{
    cin >> n >> m;
    
    memset(h, -1, sizeof h);
    
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        add(a, b);
    }
    
    cout << bfs() << endl;
    
    return 0;
}

参考资料

  1. AcWing算法基础课
相关推荐
Felven23 分钟前
B. Skibidus and Ohio
算法
yonuyeung29 分钟前
代码随想录算法【Day54】
java·数据结构·算法
敲上瘾35 分钟前
基础dp——动态规划
java·数据结构·c++·python·算法·线性回归·动态规划
西猫雷婶1 小时前
python学智能算法(三)|模拟退火算法:深层分析
算法·机器学习·模拟退火算法
张有志_1 小时前
STL容器终极解剖:C++ vector源码级实现指南 | 从内存分配到异常安全的全流程避坑
c语言·c++·算法·开源·visual studio
mvufi2 小时前
day58 第十一章:图论part08
数据结构·算法·图论
williamzhou_20132 小时前
深搜专题2:组合问题
数据结构·算法
web_155342746563 小时前
性能巅峰对决:Rust vs C++ —— 速度、安全与权衡的艺术
c++·算法·rust
计算机小白一个9 小时前
蓝桥杯 Java B 组之设计 LRU 缓存
java·算法·蓝桥杯
万事可爱^10 小时前
HDBSCAN:密度自适应的层次聚类算法解析与实践
算法·机器学习·数据挖掘·聚类·hdbscan