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分割线
deep-first search (DFS) 算法的Introduction**
深度优先搜索(Deep-First Search,简称 DFS)是图或树的遍历算法,采用“沿着有向edge从顶点进行dfs,然后回溯并继续到下一个顶点”的方法可以遍历出全部顶点和边。
** DFS 算法的步骤**
1. **选择起始顶点**:确定要开始的顶点,这通常是最终目标或图中任意一个顶点。
2. **被visit过的顶点的集合**:使用一个set或者集合来储存所有遍历过的顶点。这有助于在再次遇到此顶点时避免重复遍历。
3. **选取邻接顶点**:从当前顶点开始,逐个选取未被visit过的邻接顶点。
4. **将邻接顶点添加到visited集合中**:这意味着这个新顶点已经开始Traversal,并且被mark为“可达”。
5. **repeat步骤3和4**_until所有邻接顶点都被visit过,或者遍历完成目标。
6. **return到previous顶点(非必须):在继续dfs的情况下,通过回溄到最后一次存储的顶点,但有时候不是必须,因为要达到结束时,可能不会需要继续这个dfs路径。
7. **traverse完成**:当所有邻接顶点都被visit过时,即使所有路径都会被遍历完,这时算法结束。
**DFS 的应用**
1. **图Traversal**:在图中,从任意一点开始进行DFS,可以得到树中的每一条路径,最适合于求解有向图中某些节点之間最短距离的问题。
2. **Topological Sort**:这是一个用于时间表或项目列表的技术,它能有效的排列与各个项目的依赖性进行对应,DFS适合实现这个功能。 Topological Sort将所有这些项组织成最终可行顺序并进行测试
3. **Finding Connected Components**: DFS有助于从一个给定的顶点开始dfs,并遍历全部与其直接连接的顶点。
4. **Web Crawling**: Web Crawlers利用DFS来“爬行”Web页面,以找到每个URL和可以访问它的URL。
** DFS 的优缺点**
1. **缺乏优先级**:在Traversal中,没有优先顺序。这意味着,当一个边需要更短的距离到首选点的时候,因为没有优先级,dfs可能停留在较长距离的位置。
2. **效率上有局限性**: 尽管DFS会尽力遍历图,但由于它不优先某个顶点,但而是优先其边的顺序,因此会产生高耗时和低效率,不适合那些需要最短距离路径的问题。