深度优先搜索(DFS)可通过递归和非递归实现,递归写法简洁但可能栈溢出,非递归用显式栈更安全;1. 递归实现利用函数调用栈自动管理路径,代码清晰;2. 非递归使用stack模拟,需逆序压入邻接点以保证输出一致;3. 访问标记在节点首次访问时设置,防止重复入栈;4. 对于非连通图需多次启动DFS;5. 两种方法均适用于邻接表存储的无向图,扩展后可处理带权图。掌握二者可应对多数图遍历场景。

深度优先搜索(DFS)是图论中一种基础且重要的遍历算法,广泛应用于连通性判断、路径查找、拓扑排序等问题。在C++中,DFS可以通过递归和非递归两种方式实现。下面分别介绍这两种写法,并结合邻接表存储的无向图进行说明。
递归实现DFS
递归写法简洁直观,利用函数调用栈自动管理访问路径。
// 使用邻接表表示图
#include
#include iostream>
using namespace std;
// 全局变量:图的邻接表、访问标记数组
vector> graph;
vector visited;
void dfs_recursive(int u) {
visited[u] = true;
cout // 输出当前节点
for (int v : graph[u]) {
if (!visited[v]) {
dfs_recursive(v);
}
}
}
// 初始化图并调用DFS
int main() {
int n = 5; // 节点数
graph.resize(n + 1);
visited.assign(n + 1, false);
// 构建无向图
graph[1].push_back(2); graph[2].push_back(1);
graph[1].push_back(3); graph[3].push_back(1);
graph[2].push_back(4); graph[4].push_back(2);
graph[2].push_back(5); graph[5].push_back(2);
cout
dfs_recursive(1);
cout
return 0;
}
非递归实现DFS
非递归使用显式栈(stack)模拟系统调用栈,避免递归带来的栈溢出风险,适合大规模图。
#include
void dfs_iterative(int start) {
stack st;
st.push(start);
while (!st.empty()) {
int u = st.top();
st.pop();
if (visited[u]) continue;
visited[u] = true;
cout
// 将邻接节点压入栈(逆序保证顺序一致)
for (auto it = graph[u].rbegin(); it != graph[u].rend(); ++it) {
if (!visited[*it]) {
st.push(*it);
}
}
}
}
两种写法对比与注意事项
递归写法代码短,逻辑清晰,但深层图可能引发栈溢出;非递归写法控制力更强,适用于生产环境或大图处理。
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访问标记应在节点弹出时立即设置,防止重复入栈 非递归中逆序遍历邻接表可使输出顺序与递归一致 若图不连通,需对每个未访问节点启动一次DFS 边权图可在结构体中扩展信息,如pair或自定义Node基本上就这些。掌握这两种写法能应对大多数图遍历问题。
以上就是C++如何实现深度优先搜索(DFS)_C++图论算法中DFS的递归与非递归写法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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