假设您想递归地实现一个二叉树的宽度优先搜索。你会怎么做?
是否可以只使用调用堆栈作为辅助存储?
当前回答
在学习AlgoExpert时，对这个问题进行了改编。提示符中已经提供了以下Class。这里是python中的迭代和递归解决方案。这个问题的目标是返回一个输出数组，其中列出了按访问顺序排列的节点名称。如果遍历顺序为A -> B -> D -> F，则输出为['A'，'B'，'D'，'F']
class Node:
def __init__(self, name):
self.children = []
self.name = name
def addChild(self, name):
self.children.append(Node(name))
return self
递归
def breadthFirstSearch(self, array):
return self._bfs(array, [self])
def _bfs(self, array, visited):
# Base case - no more nodes to visit
if len(visited) == 0:
return array
node = visited.pop(0)
array.append(node.name)
visited.extend(node.children)
return self._bfs(array, visited)
迭代
def breadthFirstSearch(self, array):
array.append(self.name)
queue = [self]
while len(queue) > 0:
node = queue.pop(0)
for child in node.children:
array.append(child.name)
queue.append(child)
return array
其他回答
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define Max 1000
vector <int> adj[Max];
bool visited[Max];
void bfs_recursion_utils(queue<int>& Q) {
while(!Q.empty()) {
int u = Q.front();
visited[u] = true;
cout << u << endl;
Q.pop();
for(int i = 0; i < (int)adj[u].size(); ++i) {
int v = adj[u][i];
if(!visited[v])
Q.push(v), visited[v] = true;
}
bfs_recursion_utils(Q);
}
}
void bfs_recursion(int source, queue <int>& Q) {
memset(visited, false, sizeof visited);
Q.push(source);
bfs_recursion_utils(Q);
}
int main(void) {
queue <int> Q;
adj[1].push_back(2);
adj[1].push_back(3);
adj[1].push_back(4);
adj[2].push_back(5);
adj[2].push_back(6);
adj[3].push_back(7);
bfs_recursion(1, Q);
return 0;
}
我找不到一种完全递归的方法(没有任何辅助数据结构)。但是如果队列Q是通过引用传递的，那么你可以得到下面这个愚蠢的尾部递归函数:
BFS(Q)
{
if (|Q| > 0)
v <- Dequeue(Q)
Traverse(v)
foreach w in children(v)
Enqueue(Q, w)
BFS(Q)
}
Java中简单的BFS和DFS递归: 只需要在堆栈/队列中推送/提供树的根节点并调用这些函数。
public static void breadthFirstSearch(Queue queue) {
if (queue.isEmpty())
return;
Node node = (Node) queue.poll();
System.out.println(node + " ");
if (node.right != null)
queue.offer(node.right);
if (node.left != null)
queue.offer(node.left);
breadthFirstSearch(queue);
}
public static void depthFirstSearch(Stack stack) {
if (stack.isEmpty())
return;
Node node = (Node) stack.pop();
System.out.println(node + " ");
if (node.right != null)
stack.push(node.right);
if (node.left != null)
stack.push(node.left);
depthFirstSearch(stack);
}
我想在上面的答案中加上我的观点，如果语言支持生成器之类的东西，bfs可以协递归地完成。
首先，@Tanzelax的回答是:
宽度优先遍历传统上使用队列，而不是堆栈。队列和堆栈的性质几乎是相反的，因此试图使用调用堆栈(因此得名为堆栈)作为辅助存储(队列)几乎是注定要失败的
实际上，普通函数调用的堆栈不会像普通堆栈那样运行。但是生成器函数将暂停函数的执行，因此它给了我们产生下一层节点的子节点的机会，而无需深入研究节点的更深层次的后代。
下面的代码是Python中的递归bfs。
def bfs(root):
yield root
for n in bfs(root):
for c in n.children:
yield c
这里的直觉是:
BFS首先将根作为第一个结果返回 假设我们已经有了BFS序列，BFS中的下一层元素是序列中前一个节点的直接子节点 重复以上两个步骤
在学习AlgoExpert时，对这个问题进行了改编。提示符中已经提供了以下Class。这里是python中的迭代和递归解决方案。这个问题的目标是返回一个输出数组，其中列出了按访问顺序排列的节点名称。如果遍历顺序为A -> B -> D -> F，则输出为['A'，'B'，'D'，'F']
class Node:
def __init__(self, name):
self.children = []
self.name = name
def addChild(self, name):
self.children.append(Node(name))
return self
递归
def breadthFirstSearch(self, array):
return self._bfs(array, [self])
def _bfs(self, array, visited):
# Base case - no more nodes to visit
if len(visited) == 0:
return array
node = visited.pop(0)
array.append(node.name)
visited.extend(node.children)
return self._bfs(array, visited)
迭代
def breadthFirstSearch(self, array):
array.append(self.name)
queue = [self]
while len(queue) > 0:
node = queue.pop(0)
for child in node.children:
array.append(child.name)
queue.append(child)
return array
