DFS

Posted by Liao on 2019-08-24

1. 定义

深度优先搜索算法(DFS)是一种用于遍历或搜索树或图的算法。沿着树的深度遍历树的节点,尽可能深的搜索树的分支。当节点v的所在边都己被探寻过,搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。

由于在不同节点上选择可以很多种,因此DFS的结果不唯一。

通常使用递归or栈来实现DFS。

2.过程

DFS的过程类似于栈的结构:后进先出,从根节点开始,把处理过的节点弹出栈,把出栈元素的邻接点放入栈中。

(1)A是根节点,A入栈之后出栈,把A的邻接点C、B放进栈。

(2)B出栈,B的邻接点D进栈。

(3)D出栈,E、F进栈。

(4)F出栈,发现F没有还没进栈的邻接点。因此把栈里的元素逐一出栈:

(5)E出栈,最后C出栈。

3. 经典DFS题目

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
#include <iostream>
#include <cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;
#define maxn 30
int w,h,ans;
char arr[maxn][maxn];
int vis[maxn][maxn];


void DFS(int x,int y)
{
for(int i=0;i<4;i++)
{
int dx = x + dir[i][0];
int dy = y + dir[i][1];
if(dx>=0 && dy<w && dy>=0 && dx<h && arr[dx][dy]=='.' && vis[dx][dy]==0)
{
ans++;
vis[dx][dy] = 1;
DFS(dx,dy);
}
}
}
int main()
{
while(scanf("%d %d",&w,&h) && (w+h))
{
ans =0;
for(int i=0;i<h;i++)
{
scanf("%s",arr[i]);
}
memset(vis,0,sizeof(vis));
for(int i=0;i<h;i++)
{
for(int j=0;j<w;j++)
{
if(arr[i][j]=='@')
{
vis[i][j]=1;
ans++;
DFS(i,j);
}
}
}
printf("%d\n",ans);
}
return 0;
}

(2)类八皇后问题+DFS

HDU 1045 Fire Net

题目大致意思是,有一个最多4*4列的棋盘,’.‘表示可走,但子弹不能出现在同一列,同一行,同一斜对角。’X’表示墙,子弹不能穿过墙,即隔着墙的子弹能在同行同列或者斜对角,求最多能有多少个子弹穿过棋盘。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;
char map[5][5];
int vis[5][5];
int maxx;
int n;
int judge(int xx,int yy) //判断该坐标是否能走(是否有墙或障碍)
{
int i;
for(i=xx;i>=0;i--)
{
if(vis[i][yy]==1) //已经走过的行
return 0;
if(map[i][yy] == 'X') //有障碍不能走
break;
}
for(i=yy;i>=0;i--)
{
if(vis[xx][i] == 1)
return 0;
if(map[xx][i] == 'X')
break;
}
return 1;
}
void dfs(int num,int cnt) //num是当前搜索到的点,cnt是计算能走棋盘的子弹数量
{
//递归出口
if(num == n*n)
{
maxx = max(maxx,cnt);
return;
}
//获取下标
int x = num/n; //坐标搜索如下图
int y = num%n;
if(map[x][y] == '.' && judge(x,y)) //判断该地方是可行,并且没有炮台
{
vis[x][y] = 1;
dfs(num+1,cnt+1);
vis[x][y] = 0;
}
dfs(num+1,cnt);//若不满足if(子弹不能走),则下一个坐标搜索

}
int main()
{
while(scanf("%d",&n)!=EOF && n)
{

maxx = 0;
for(int i=0;i<n;i++)
{
scanf("%s",map[i]);
}
dfs(0,0); //从0的位置开始搜索,开始时0个子弹
cout << maxx << endl;
}
}

棋盘搜索方向: