一个连通图采用邻接表作为存储结构,设计一个算法,实现从顶点v出发的深度优先遍历的非递归过程
时间: 2023-05-31 20:18:02 浏览: 547
利用邻接表实现图的深度优先遍历
### 回答1:
深度优先遍历的非递归过程可以使用栈来实现。具体步骤如下:
1. 创建一个栈,将起始顶点v入栈。
2. 创建一个数组visited,用于记录每个顶点是否被访问过,初始值为false。
3. 当栈不为空时,执行以下步骤:
a. 弹出栈顶元素,将其标记为已访问。
b. 遍历该顶点的邻接表,将未访问的邻接点入栈。
4. 重复步骤3,直到栈为空。
这样就可以实现从顶点v出发的深度优先遍历的非递归过程。
### 回答2:
深度优先遍历是一种非常常用的图遍历算法,也是基础的图算法之一。它采用的策略是从起始顶点开始,不断访问与其相邻的未被访问的顶点,直到没有未被访问的相邻顶点。然后返回上一层,继续遍历下一条未被访问过的邻边。这种方式可以看作是沿着图的深度进行遍历。
邻接表是图的一种常见的存储结构,它将图中每个顶点的相邻节点保存在链表中。对于每个顶点,其对应的邻接表中都会存储所有与其相邻的顶点。
通过邻接表的存储结构,我们可以设计一个非递归的深度优先遍历算法。基本思路如下:
1. 定义一个栈(Stack),用于存储待访问的顶点。
2. 将起始顶点 v 压入栈中。
3. 当栈不为空时,执行以下步骤:
a. 弹出栈顶元素 v。
b. 如果 v 未被访问过,将其标记为已访问,并输出 v。
c. 遍历 v 的邻接表,将未被访问的相邻顶点压入栈中。
4. 当栈为空时,遍历结束。
以下是该算法的详细实现:
```
void DFS_non_recursive(Graph g, int v) {
// 常见的写法是使用 STL 标准库中的 stack,这里简单起见使用自定义的 Stack 类
Stack<int> s;
// 标记每个顶点是否被访问过
bool visited[g.V()];
memset(visited, false, sizeof(visited));
// 将起始顶点压入栈中
s.Push(v);
while (!s.IsEmpty()) {
// 弹出栈顶元素
int curr = s.Pop();
if (!visited[curr]) {
// 标记为已访问
visited[curr] = true;
// 输出当前访问的顶点
std::cout << curr << " ";
// 将未被访问的相邻顶点压入栈中
for (auto adj : g.Adj(curr)) {
if (!visited[adj]) {
s.Push(adj);
}
}
}
}
}
```
这样,我们就实现了一个基于邻接表存储结构的非递归深度优先遍历算法。它的时间复杂度为 O(V+E),其中 V 和 E 分别表示图的顶点数和边数。
### 回答3:
深度优先遍历(DFS)是图的一种遍历方式,它从图中的某个顶点出发,首先访问该顶点,然后访问该顶点的所有未被访问过的邻接点,再依次从这些邻接点出发进行深度优先遍历,直到所有与该顶点有路径相连的顶点都被访问过为止。如果邻接表存储的图是连通的,则深度优先遍历能够遍历到所有的顶点。
下面是从顶点v出发的深度优先遍历的非递归过程的算法实现:
1. 创建一个包含所有顶点的集合V和一个空集合visited,用于记录已经访问过的顶点。
2. 创建一个栈stack,初始时将顶点v入栈,并将v标记为visited中。
3. 当栈不为空时,执行以下操作:
a. 从栈中弹出一个顶点u。
b. 访问顶点u。
c. 遍历顶点u的所有未被访问过的邻接点,对于每个邻接点v,执行以下操作:
i. 如果v未被访问过,则将v入栈,并将v标记为visited中。
4.当所有顶点都被访问过时,深度优先遍历结束。
这个算法的时间复杂度为O(V+E),其中V是顶点数,E是边数。在算法执行过程中,每个顶点只被访问一次,并且每条边也只被访问一次,因此时间复杂度为线性的。
总之,这个算法可以实现从顶点v出发的深度优先遍历的非递归过程,可以有效地遍历邻接表存储的连通图中的所有顶点。
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