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Python 图_系列之基于邻接炬阵实现广度、深度优先路径搜索算法

使用 append() 和 pop(0) 方法就能模拟队列,从后面添加数据,从最前面获取数据 searchPath :用来保存使用广度或深度优先路径搜索的结果。 所以路径算法中常常会以错误为代价,在查找过程中会走一些弯路。常用的路径搜索算法有 2 种: 广度优先搜索。 深度优先搜索。 先于 C2 进入,广度优先搜索算法只能保证找到路径,而不能保存找到最佳路径。 编码实现广度优先搜索广度优先搜索需要借助队列临时存储选节点,本文使用列表模拟队列。 深度优先搜索算法与广度优先搜索算法不同之处:候选节点是放在栈的。因栈是先进后出,所以,搜索到的节点顺序不一样。

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5.2二叉搜索树遍历(前序、序、后序、层次、广度优先遍历)

前言:在上一节,我们对树及其相关知识做了了解,对二叉搜索树做了基本的实现,下面我们继续完善我们的二叉搜索树。 对于二叉树,有深度遍历和广度遍历,深度遍历有前序、序以及后序三种遍历方法,广度遍历即我们寻常所说的层次遍历,如图: ? 因为树的定义本身就是递归定义,所以对于前序、序以及后序这三种遍历我们使用递归的方法实现,而对于广度优先遍历需要选择其他数据结构实现,本例我们使用队列来实现广度优先遍历。 依据上文提到的遍历思路:左子树 ---> 根结点 ---> 右子树,代码实现如下: //二分搜索树的序遍历(序遍历:左子树---> 根结点 ---> 右子树) public void inOrder() { inOrder(root); } //序遍历以node为根的二分搜索树,递归算法 private void inOrder(Node

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    10种常用的图算法直观可视化解释

    广度优先搜索(Breadth-first search) ? 遍历或搜索是可在图上执行的基本操作之一。 在广度优先搜索(BFS),我们从一个特定的顶点开始,在进入下一层的顶点之前探索它当前深度的所有邻居。与树不同,图可以包含循环(第一个和最后一个顶点是相同的路径)。因此,我们必须跟踪访问过的顶点。 应用 用于确定最短路径和最小生成树。 被搜索引擎爬虫用来建立网页的索引。 用来在社交网络上搜索。 用于查找可用的邻接节点在对等网络,BitTorrent。 深度优先搜索 (Depth-first search) ? 在深度优先搜索(DFS),我们从一个特定的顶点开始,在回溯(backtracking)之前沿着每个分支尽可能地搜索。 算法 使用广度优先搜索或深度优先搜索的算法、贪婪着色 应用 用于制定时间表。 用于分配移动无线电频率。 用于模拟和解决游戏,如数独。 用于检查图是否是二分图。

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    C++ 不知图系列之基于邻接矩阵实现广度、深度搜索

    以此可使用算法方便的计算出航班线路的最短路径、如火车线路的最佳中转方案,社交圈谁与谁关系最好、婚姻网谁与谁最般配…… 2.1 图的概念 ---- 顶点:顶点也称为节点,顶点本身是有数据含义的 常用的路径搜索算法有 2 种: 广度优先搜索。 深度优先搜索。 4.1 广度优先搜索 ---- 看一下广度优先如何遍历图上所有结点: 广度优先搜索的基本思路: 确定出发点,如上图是 A1 顶点。 从队列每拿出一个顶点后,再把与此顶点相邻的其它顶点做为候选点存储于队列。 不停重复上述过程,直到找到目标顶点或队列为空。 基础版的广度优先搜索算法只能保证找到路径,而不能保存找到最佳(短)路径。 编码实现广度优先搜索广度优先搜索需要借助队列临时存储选节点,本文使用STL的队列,在文件头要添加下面的包含头文件: #include <queue> #include <stack> 在图类实现提供广度优先搜索算法的函数 深度优先搜索算法与广度优先搜索算法不同之处:候选节点是放在栈的。这也决定了两者的本质区别:广度是先进先出的搜索顺序、深度是先进后出的搜索顺序。

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    搜索引擎-网络爬虫

    由于同样的理由,搜索继续回到v4,v2 直至v1,此时由于v1 的另一个邻接点未被访问,则搜索又从v1 到v3,再继续进行下去由此,得到的顶点访问序列为: 3.2 广度优先搜索策略 宽度优先遍历策略的基本思路是 也就是指网络爬虫会先抓取起始网页链接的所有网页,然后再选择其中的一个链接网页,继续抓取在此网页链接的所有网页。该算法的设计和实现相对简单。在目前为覆盖尽可能多的网页, 一般使用广度优先搜索方法。 也有很多研究将广度优先搜索策略应用于聚焦爬虫。其基本思想是认为与初始URL在一定链接距离内的网页具有主题相关性的概率很大。 另外一种方法是将广度优先搜索与网页过滤技术结合使用,先用广度优先策略抓取网页,再将其中无关的网页过滤掉。 存在的一个问题是,在爬虫抓取路径上的很多相关网页可能被忽略,因为最佳优先策略是一种局部最优搜索算法。 因此需要将最佳优先结合具体的应用进行改进,以跳出局部最优点。

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    在点对点网络,比如BitTorrent,广度优先搜索用于查找所有邻居节点。 搜索引擎的爬虫。 社交网站:在社交网络,我们可以找到某个特定的人距离为“K”的所有人。 GPS导航:使用广度优先搜索查找所有邻近位置。 网络广播:在网络,广播机制是优先搜索所有相邻可达到节点。 垃圾收集 无向图的环检测:在无向图中,BFS或DFS可以用来检测循环。 在有向图中,只有深度首先可以使用搜索。 在Ford-Fulkerson算法,可以使用广度先或深度先遍历,找到最大流。优先考虑BFS,时间复杂度更小。 判断一个图是否是可以二分,既可以使用广度优先,也可以使用深度优先遍历。 判断两个点之间是否存在路径。 从给定节点中,查找可以访问的所有节点。 后向边(u,v)是指节点u连接到其在深度优先搜索的一个祖先节点v这样的一条边。3->3这样的自循环也可以认为是一条后向边。 为了检测图中的后向边,对DFS递归函数的递归栈进行跟踪

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    Astar Algorithm

    还有一些其他的算法比如广度和深度搜索,这些算法的都是遍历可能的空间,而深度优先不适用于最短路径搜索,因为深度优先求出来的路径和代码编写的搜索方向有关系,也就是说深度优先搜索路径有随机性。 所以深度优先如果要做最短路径就只能遍历所有的路径了。广度优先搜索适用于最短路径,但是搜索空间还是很大的,比如如下的场景: ? @是起点和终点,#是墙,如果是广度优先,需要把以起点到终点为半径的圆都搜索一遍。 ? 这样的复杂度还是挺大的。为了能够缩小搜索区域,我们可以考虑把对终点的代价也计算在内。 箭头即是最短路径。 我们来看看搜索空间: ? *号是加入open的节点,也就是参与搜索的节点,可以看到搜索空间比广度优先几乎少了一半。 所以如果使用优先队列,就需要考虑如何在优先队列获取特点元素并完成动态更新的过程,因为你找到这个节点如果更新了之后,优先队列需要再动态的排序一次的。

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    算法:深度、广度优先搜索算法与剪枝-理论

    ---- 深度优先搜索算法(DFS) 百度百科:事实上,深度优先搜索属于图算法的一种,英文缩写为DFS即Depth First Search.其过程简要来说是对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止 : ? 深度优先搜索算法伪代码 这里只介绍递归的写法,递归内部相当保留一个栈,刚好适合。 建议再看看二叉树序遍历的递归写法,更能体会出深度优先搜索算法是用栈实现的。二叉树遍历 广度优先搜索算法(BFS) 百度百科介绍:BFS,其英文全称是Breadth First Search。 广度优先搜索算法-代码 以leetcode:102题为例 ? 一层层的输出,先广度再层层递进。 算法剪枝也是类似概念,当广度或者深度优先搜索算法后面走的路径很多的时候,怎么充分利用资源,把不需要的路径去掉。

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    Python 图_系列之基于实现无向图最短路径搜索

    广度优先搜索算法流程: 广度优先搜索算法的基本原则:以某一顶点为参考点,先搜索离此顶点最近的顶点,再搜索离最近顶点最近的顶点……以此类推,一层一层向目标顶点推进。 如从顶点 A0 找到顶点 F5。 因为每一次搜索都是采用最近原则,最后搜索到的目标也一定是最近的路径。 也因为采用最近原则,所以搜索过程,在搜索过程中所经历到的每一个顶点的路径都是最短路径。最近+最近,结果必然还是最近。 显然,广度优先搜索的最近搜索原则是符合先进先出思想的,具体算法实施时可以借助队列实现整个过程。 算法流程: 先确定起始点 A0。 -的最短路径长度, 4 广度优先搜索算法也可以使用递归方案: ''' 递归实现 ''' def bfs_nearest_path_dg(self, from_v, to_v ,使用广度优先搜索算法便可实现,但如果是有向加权图,可能不会称心如愿。

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    C++ 不知图系列之基于链接表的无向图最短路径搜索

    广度优先搜索算法流程: 广度优先搜索算法的基本原则:以某一顶点为参考点,先搜索离此顶点最近的顶点,再搜索离最近顶点的最近顶点……以此类推,一层一层向目标顶点推进。 如从顶点 A0 找到顶点 F5。 显然,广度优先搜索的最近搜索原则是符合先进先出思想的,具体算法实施时可以借助队列实现整个过程。 算法流程: 先确定起始点 A0。 A0-D3-E4-F5 的路径为 3。 编码实现广度优先算法: 在图类添加广度搜索函数: 在图类添加如下函数:使用广度优先搜索算法查找顶点与顶点之间的路径广度优先搜索算法有一个核心点,当搜索到某一个顶点后,需要找到与此顶点相邻的其它顶点,并压入队列。pushQueue 方法就是做这件事情的。如果某一个顶点曾经进过队列,就不要再重复压入队列了。 return 0; } 输出结果: 无向无权重图中,查找起始点到目标点的最短路径,使用广度优先搜索算法便可实现。

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    数据结构-图

    它可以解决最经典的问题『寻找最短路径』。类似于地图,想知道从别墅到公司走哪条路最短,可以通过图来建立模型,将十字路口(三叉路口等连接几条路的路口)看作是点,每条路就是边,别墅是起点,公司是终点。 下面就需要再介绍一种图算法『广度优先搜索』 二、广度优先搜索算法 广度优先搜索算法可以通过一个例子进行描述:小明想通过走动,帮助儿子进入县一(当地最好的学校)。 直到找到需要的人,这就是广度优先搜索算法。 因为同朋友的亲密度比同朋友的朋友之间的亲密度要高,所以先从朋友之间寻找。如果将朋友比做是第一层关系,朋友的朋友为第二层,这样一层一层下去的就是广度优先搜索。 如果找到一个朋友,就寻找他的朋友是否有这样的人,如此以深度挖掘的方式搜索下去,就是深度优先搜索。 它常用于寻找两地点或者两样物体之间的最短距离。总结为下面两种问题: •从一点可以到另一点吗? •从一点到另一点哪条路径最短?

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    深度优先搜索的理解与实现

    前言 深度优先搜索作为广度优先搜索的好基友,同样也是对图进行搜索的一种算法。善用这两种算法,可以解决我们业务遇到的「树形结构遍历搜索」问题。 深度优先搜索广度优先搜索一样,都是从图的起点开始搜索直到到达目标结点,深度优先搜索会沿着一条路径不断往下搜索直到不能再继续为止,然后再折返,开始搜索下一条候补路径。 对广度优先搜索不了解的开发者请移步 => 广度优先搜索的理解与实现 本质区别 深度优先搜索:沿着一条路径不断往下,进行深度搜索广度优先搜索:顺着边不断进行搜索,直至找到目标结点。 候补顶点的选择 「广度优先搜索」选择的是最早成为候补的顶点,因为顶点离起点越近就越早成为候补,所以会从离起点近的地方开始按顺序搜索。 「深度优先搜索」选择的是最新成为候补的顶点,所以会一路往下,沿着新发现的路径不断深入搜索

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    每天学习一点儿算法--广度优先搜索

    从1到5的最短路径是怎样的呢?由于节点比较少,我们一眼就可看出这条路径是最短的: ? 其实这就是一个广度优先搜索的例子。解决最短路径问题的算法称之为广度优先搜索。 解决这种最短路径问题需要两个步骤: 使用图来建立问题模型 使用广度优先搜索来解决问题 广度优先搜索 到目前为止,我们已经学过简单查找、二分查找和散列表三种查找算法。 广度优先搜索也是一种查找算法,它是一种用于图的查找算法。 广度优先搜索可用于解决两类问题: 第一类问题:从节点A出发,有前往节点B的路径么? 第二类问题:从节点A出发,前往节点B的哪条路径最短? 以此类推,因此,我们应该先在一度关系里面搜索是否有胖子,再在二度关系里面搜索是否有胖子。这就是广度优先搜索的原理。 广度优先搜索不仅查找从A到B的路径,而且找到的是最短路径。 searched.append(person) # 将他添加到已检查列表 search("you") 广度优先搜索的运行时间为O(V+E), 其中V为顶点数, E为边数。

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    《图解算法》第6章 广度优先搜索

    第6章 广度优先搜索 广度优先搜索让你能够找出两样东西之间的最短距离 编写国际象棋AI,计算最少走多少步就可获胜 编写拼写检查器,计算最少编辑多少个地方就可将错拼的单词改成正确的单词 根据你的人际关系网络找到关系最近的医生 图简介 你经常要找出最短路径,这可能是前往朋友家的最短路径。 解决最短路径问题的算法被称为广度优先搜索 需要两个步骤 使用图来建立问题模型 使用广度优先搜索解决问题 图是什么 图由节点(node)和边(edge)组成 ? 一个节点可能与众多节点直接相连,这些节点被称为邻居 广度优先搜索 广度优先搜索是一种用于图的查找算法,可帮助回答两类问题 从节点A出发,有前往节点B的路径吗? 从节点A出发,前往节点B的哪条路径最短? 查找最短路径 一度关系在二度关系之前加入查找名单。先在一度关系查找,再在二度关系查找 队列 队列类似于栈,你不能随机地访问队列的元素。

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    七十九、深度和广度优先搜索算法

    「---- Runsen」 ❞ 深度优先搜索广度优先搜索作为应用广泛的搜索算法,一般是必考算法。 深度优先搜索是图论的经典算法,利用深度优先搜索算法可以产生目标图的相应拓扑排序表,利用拓扑排序表可以方便的解决很多相关的图论问题,最大路径问题等等。一般用堆数据结构来辅助实现DFS算法。 广度优先算法(BFS) 先访问完当前顶点的所有邻接点,然后再访问下一层的所有节点,该算法适用于解决最短、最小路径等问题,但是构建广度优先算法需要维护自己的队列。 # Related Topics 树 深度优先搜索 广度优先搜索 最大深度:「最大深度是从根节点到最近叶子节点的最长路径上的节点数量。」 # Related Topics 树 深度优先搜索 方法一:递归(DFS,深度优先搜索) 利用 DFS 找出从根节点到叶子节点的所有路径,只要有任意一条路径的 和 等于 sum,就返回 True。

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    机器人导航报告半成品-60分模板-tianbot mini

    在机器人导航过程,有定位和路径规划两大部分。 Amcl:实现二维地图中机器人的定位。Amcl功能包是机器人对自己所处的位置精确定位,保障导航路径的准确性。 Move_base :实现机器人导航的最优路径规划。Move_base功能包提供导航的主要运行、交互接口。主要由全局路径规划和本地实时规划。 它实现了自适应(或 KLD 采样)蒙特卡洛定位方法( Dieter Fox 所述),该方法使用粒子滤波器来跟踪机器人相对于已知地图的姿态。 上部:目标点信息 goal。 Dijkstra广度优先,A深度优先,Dijkstra算法计算源点到其他所有点的最短路径长度,A关注点到点的最短路径(包括具体路径),Dijkstra算法的实质是广度优先搜索,是一种发散式的搜索,所以空间复杂度和时间复杂度都比较高 五、讨论 项目完成过程遇到的问题和积累的解决问题的经验,项目改进的方向,即体会和收获。 六、参考文献 1. [EB/OL]:doc.tianbot.com/tianbot_mini/2565840

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    A*,那个传说中的算法

    )和深度优先(DFS)搜索 在谈A*之前,还是要先聊聊搜索算法的老祖宗,深度和广度优先搜索算法。 不过问题也很明显,就是: 1、路径可能不是最优解; 2、寻路时间比较长。 广度优先搜索,这个用形象的比喻,就像是地震波,从起点向外辐射,直到找到目标点。我们在实现的时候,一般采用队列来实现。 ? A*算法 广度优先搜索之所以能找到最优的路径,原因就是每一次扩展的点,都是距离出发点最近、步骤最少的。如此这样递推,当扩展到目标点的时候,也是距离出发点最近的。这样的路径自然形成了最短的路线。 这就是A*算法比广度优先算法智能的地方。也就是所谓的启发式搜索。 也就是说,我们尽可能找那些f(M)=g(M)+h(M)小的点(其中h(M)是个估算值),当做我们的路径经过点,即使实际的h'(M)值可能和h(M)值不等也没关系,我们就当做一个参考(总比广度优先搜索好吧

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    深度优先算法和广度优先算法

    介绍 在数据结构,树和图可以说是不可或缺的两种数据结构。其中,对于图来说,最重要的算法可以说就是遍历算法。而搜索算法,最标志性的就是深度优先算法和广度优先算法。 广度优先算法的实现 广度优先算法是一种分层的查找过程,每向前走一步可能会访问一批顶点,不像深度优先搜索算法那样有回溯的情况,因此它不是一个递归的算法。 广度优先算法的应用 广度优先算法在很多求解问题的最优解方面有很好的应用,下面以求图中某一结点的单源最短路径为例。 算法思路:求某一结点的单源最短路径,可以使用广度优先算法,每向外搜索一层,路径+1。 全部搜索完后,就可以得到所求节点到所有节点的路径。 visited[w]) DFS(G,w); }} 后续 图的遍历算法可以用来检索是连通图还是非连通图,只需要进行一次深度优先算法或者广度优先遍历,如果可以遍历所有节点,代表是连通图

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