JAVA遍歷(深度優(yōu)先+廣度優(yōu)先)

增加了對(duì)原帖缺失方法的補(bǔ)充和錯(cuò)誤修改,原帖地址:
http://www.cnblogs.com/toSeeMyDream/p/5816682.html
http://dyygusi.iteye.com/blog/2162617

在編程生活中,我們總會(huì)遇見樹性結(jié)構(gòu),這幾天剛好需要對(duì)樹形結(jié)構(gòu)操作,就記錄下自己的操作方式以及過程?,F(xiàn)在假設(shè)有一顆這樣樹,(是不是二叉樹都沒關(guān)系,原理都是一樣的)


圖片.png

1、深度優(yōu)先

英文縮寫為DFS即Depth First Search.其過程簡(jiǎn)要來說是對(duì)每一個(gè)可能的分支路徑深入到不能再深入為止,而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能訪問一次。對(duì)于上面的例子來說深度優(yōu)先遍歷的結(jié)果就是:A,B,D,E,I,C,F,G,H.(假設(shè)先走子節(jié)點(diǎn)的的左側(cè))。

深度優(yōu)先遍歷各個(gè)節(jié)點(diǎn),需要使用到堆(Stack)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。stack的特點(diǎn)是是先進(jìn)后出。整個(gè)遍歷過程如下:

首先將A節(jié)點(diǎn)壓入堆中,stack(A);

將A節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將A的子節(jié)點(diǎn)C,B壓入堆中,此時(shí)B在堆的頂部,stack(B,C);

將B節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將B的子節(jié)點(diǎn)E,D壓入堆中,此時(shí)D在堆的頂部,stack(D,E,C);

將D節(jié)點(diǎn)彈出,沒有子節(jié)點(diǎn)壓入,此時(shí)E在堆的頂部,stack(E,C);

將E節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將E的子節(jié)點(diǎn)I壓入,stack(I,C);

...依次往下,最終遍歷完成,Java代碼大概如下:

public void depthFirst() {

Stack<Map<String, Object>> nodeStack = new Stack<Map<String, Object>>();

Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>();

nodeStack.add(node);

while (!nodeStack.isEmpty()) {

    node = nodeStack.pop();

    System.out.println(node);

    //獲得節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn),對(duì)于二叉樹就是獲得節(jié)點(diǎn)的左子結(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)

    List<Map<String, Object>> children = getChildren(node);

    if (children != null && !children.isEmpty()) {

        for (Map child : children) {

            nodeStack.push(child);

        }

    }

}

}

?//節(jié)點(diǎn)使用Map存放

2、廣度優(yōu)先

    英文縮寫為BFS即Breadth FirstSearch。其過程檢驗(yàn)來說是對(duì)每一層節(jié)點(diǎn)依次訪問,訪問完一層進(jìn)入下一層,而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能訪問一次。對(duì)于上面的例子來說,廣度優(yōu)先遍歷的 結(jié)果是:A,B,C,D,E,F,G,H,I(假設(shè)每層節(jié)點(diǎn)從左到右訪問)。

   廣度優(yōu)先遍歷各個(gè)節(jié)點(diǎn),需要使用到隊(duì)列(Queue)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),queue的特點(diǎn)是先進(jìn)先出,其實(shí)也可以使用雙端隊(duì)列,區(qū)別就是雙端隊(duì)列首位都可以插入和彈出節(jié)點(diǎn)。整個(gè)遍歷過程如下:

  首先將A節(jié)點(diǎn)插入隊(duì)列中,queue(A);

  將A節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將A的子節(jié)點(diǎn)B,C插入隊(duì)列中,此時(shí)B在隊(duì)列首,C在隊(duì)列尾部,queue(B,C);

  將B節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將B的子節(jié)點(diǎn)D,E插入隊(duì)列中,此時(shí)C在隊(duì)列首,E在隊(duì)列尾部,queue(C,D,E);

  將C節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將C的子節(jié)點(diǎn)F,G,H插入隊(duì)列中,此時(shí)D在隊(duì)列首,H在隊(duì)列尾部,queue(D,E,F(xiàn),G,H);

  將D節(jié)點(diǎn)彈出,D沒有子節(jié)點(diǎn),此時(shí)E在隊(duì)列首,H在隊(duì)列尾部,queue(E,F(xiàn),G,H);

  ...依次往下,最終遍歷完成,Java代碼大概如下:

public void breadthFirst() {

Deque<Map<String, Object>> nodeDeque = new ArrayDeque<Map<String, Object>>();

Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>();

nodeDeque.add(node);

while (!nodeDeque.isEmpty()) {

    node = nodeDeque.peekFirst();

    System.out.println(node);

    //獲得節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn),對(duì)于二叉樹就是獲得節(jié)點(diǎn)的左子結(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)

    List<Map<String, Object>> children = getChildren(node);

    if (children != null && !children.isEmpty()) {

        for (Map child : children) {

            nodeDeque.add(child);

        }

    }

}

}

//這里使用的是雙端隊(duì)列,和使用queue是一樣的

1、深度優(yōu)先

英文縮寫為DFS即Depth First Search.其過程簡(jiǎn)要來說是對(duì)每一個(gè)可能的分支路徑深入到不能再深入為止,

而且

每個(gè) 節(jié)點(diǎn)

只能

訪問一次。對(duì)于上面的例子來說深度優(yōu)先遍歷的結(jié)果就是:A,B,D,E,I,C,F,G,H.(假設(shè)先走子節(jié)點(diǎn)的的左側(cè))。

深度優(yōu)先遍歷各個(gè)節(jié)點(diǎn),需要使用到堆(Stack)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。stack的特點(diǎn)是是先進(jìn)后出。整個(gè)遍歷過程如下:

首先將A節(jié)點(diǎn)壓入堆中,stack(A);

將A節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將A的子節(jié)點(diǎn)C,B壓入堆中,此時(shí)B在堆的頂部,

stack(B,C);

將B節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將B的子節(jié)點(diǎn)E,D壓入堆中,此時(shí)D在堆的頂部

,stack(D,E,C);

將D節(jié)點(diǎn)彈出,沒有子節(jié)點(diǎn)壓入,此時(shí)E在堆的頂部

,stack(E,C);

將E節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將E的子節(jié)點(diǎn)I壓入,stack(I,C);

...依次往下,最終遍歷完成,Java代碼大概如下:

|

public void depthFirst() {

Stack<Map<String, Object>> nodeStack = new Stack<Map<String, Object>>();

Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>();

nodeStack.add(node);

while (!nodeStack.isEmpty()) {

    node = nodeStack.pop();

    System.out.println(node);

    //獲得節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn),對(duì)于二叉樹就是獲得節(jié)點(diǎn)的左子結(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)

    List<Map<String, Object>> children = getChildren(node);

    if (children != null && !children.isEmpty()) {

        for (Map child : children) {

            nodeStack.push(child);

        }

    }

}

}

?//節(jié)點(diǎn)使用Map存放

|

2、廣度優(yōu)先

    英文縮寫為BFS即Breadth FirstSearch。其過程檢驗(yàn)來說是對(duì)每一層節(jié)點(diǎn)依次訪問,訪問完一層進(jìn)入下一層,而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能訪問一次。對(duì)于上面的例子來說,廣度優(yōu)先遍歷的 結(jié)果是:A,B,C,D,E,F,G,H,I(假設(shè)每層節(jié)點(diǎn)從左到右訪問)。

   廣度優(yōu)先遍歷各個(gè)節(jié)點(diǎn),需要使用到隊(duì)列(Queue)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),queue的特點(diǎn)是先進(jìn)先出,其實(shí)也可以使用雙端隊(duì)列,區(qū)別就是雙端隊(duì)列首位都可以插入和彈出節(jié)點(diǎn)。整個(gè)遍歷過程如下:

  首先將A節(jié)點(diǎn)插入隊(duì)列中,queue(A);

  將A節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將A的子節(jié)點(diǎn)B,C插入隊(duì)列中,此時(shí)B在隊(duì)列首,C在隊(duì)列尾部,queue(B,C);

  將B節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將B的子節(jié)點(diǎn)D,E插入隊(duì)列中,此時(shí)C在隊(duì)列首,E在隊(duì)列尾部,queue(C,D,E);

  將C節(jié)點(diǎn)彈出,同時(shí)將C的子節(jié)點(diǎn)F,G,H插入隊(duì)列中,此時(shí)D在隊(duì)列首,H在隊(duì)列尾部,queue(D,E,F(xiàn),G,H);

  將D節(jié)點(diǎn)彈出,D沒有子節(jié)點(diǎn),此時(shí)E在隊(duì)列首,H在隊(duì)列尾部,queue(E,F(xiàn),G,H);

  ...依次往下,最終遍歷完成,Java代碼大概如下:

|

public void breadthFirst() {

Deque<Map<String, Object>> nodeDeque = new ArrayDeque<Map<String, Object>>();

Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>();

nodeDeque.add(node);

while (!nodeDeque.isEmpty()) {

    node = nodeDeque.pollFirst();

    System.out.println(node);

    //獲得節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn),對(duì)于二叉樹就是獲得節(jié)點(diǎn)的左子結(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)

    List<Map<String, Object>> children = getChildren(node);

    if (children != null && !children.isEmpty()) {

        for (Map child : children) {

            nodeDeque.add(child);

        }

    }

}

}

//這里使用的是雙端隊(duì)列,和使用queue是一樣的

public static List<Map<String, Object>> getChildren(Map<String, Object> map){
List<Map<String, Object>> list = new ArrayList<>();
Object obj = map.get("son");
if(obj!=null) {
Map<String, Object> value = (HashMap) obj;
list.add(value);
}
Object obj2 = map.get("son2");
if(obj2!=null) {
Map<String, Object> value = (HashMap) obj2;
list.add(value);
}
return list;
};

public static Map<String, Object> getMap(){
    Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>();
    node.put("mess","我是爸爸");

    Map<String, Object> f11 = new HashMap<String, Object>();
    f11.put("mess","我是大兒子");
    Map<String, Object> f12 = new HashMap<String, Object>();
    f12.put("mess","我是二兒子");

    Map<String, Object> f21 = new HashMap<String, Object>();
    f21.put("mess","我是大孫子");
    Map<String, Object> f22 = new HashMap<String, Object>();
    f22.put("mess","我是二孫子");

    Map<String, Object> f31 = new HashMap<String, Object>();
    f31.put("mess","我是大曾孫子");

    f21.put("son",f31);
    f11.put("son",f21);
    f12.put("son",f22);
    node.put("son",f11);
    node.put("son2",f12);
    return node;
}
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