Java递归实现深度优先搜索遍历:JSONObject节点处理

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深度优先搜索(Depth-First Search,DFS)是一种用于遍历或搜索树或图的算法,其核心思想是从根节点开始,沿着一条路径尽可能深地探索,直到到达叶子节点,然后回溯到上一个节点并尝试其他路径。在Java中,我们可以使用递归的方式实现深度优先遍历。 首先,我们定义了一个名为`FlowGraph`的类,它包含一个私有图对象`graph`,用于存储节点和边的关系;一个用于图遍历的临时栈`stack`;以及一个`allPathMap`来记录起点开始的所有路径。该类通过解析JSONObject来初始化图结构,如`generateGraph`方法。 `findPathByStart`方法是关键的遍历函数,它接受一个起点`id`,并检查是否存在环路。如果存在环路,则抛出异常。首先,将起点入栈,然后对每个出度非零的邻接节点递归调用`findPathByStart`。这体现了DFS的基本逻辑,即先深入一条路径,直到无法继续,然后回溯到上一个节点,选择另一个未访问的节点继续。 在递归过程中,通过`node.getId().toString()`获取当前节点的标识,并将其作为新的起点进行下一次迭代。这个过程会一直持续到遍历完所有可达的节点,确保了深度优先遍历的特性——先尽可能深入,再回溯到其他分支。 以下是一个简化版的递归实现代码片段: ```java public void findPathByStart(String id) throws Exception { stack.push(id); boolean hasCycle = cyclicCheck(stack); if (hasCycle) { throw new Exception("图存在环路"); } Vertex vertex = graph.getVertex(id); Iterable<Vertex> outVertices = vertex.getVertices(Direction.OUT); int outDegree = count(outVertices); if (outDegree > 0) { for (Vertex node : outVertices) { findPathByStart(node.getId().toString()); } } // 当前节点已处理完毕,从栈中弹出 stack.pop(); } ``` 在这个代码中,递归调用`findPathByStart`的过程会形成一个堆栈,每一步都在堆栈上添加新节点,当遍历完成后,堆栈会逐渐回溯到最初的起点,从而实现深度优先搜索的完整遍历。 总结来说,深度优先搜索在Java中的递归实现通过维护一个栈来跟踪路径,确保在图的深度方向上进行探索,避免了宽度优先搜索可能带来的冗余遍历。通过这种方式,我们可以有效地在有向无环图(DAG)中查找所有从起点到终点的路径,或者判断是否存在环路。