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  • DFS和BFS区别
    2022-02-20 22:41:04

    (萌新自己的总结,若有错误还望指正)

    二维数组的题目,N小于20的,适用DFS。而一般 N<= 200,N<=1000这种,一定不可能用DFS去做。而且并不只是整个题目不能用DFS,其中的每一步也不能使用DFS。

     

     

     

    BFS的基本步骤

     

     

    1. 将初始点(一个或多个)加入一个集合尾

     

    2. 从集合头取出点,判断初始点的周边点,将符合条件的点加入队列

     

    3. 重复 2 操作,直至集合为空。 ( 一般 每个点只加入队列一 次 )

     

    一般来说用DFS解决的问题都可以用BFS来解决。

     

    DFS

     

    bfs=队列,入队列,出队列;dfs=栈,压栈,出栈

     

    bfs是按一层一层来访问的,所以适合有目标求最短路的步数,你想想层层搜索每次层就代表了一步。bfs优先访问的是兄弟节点,只有这一层全部访问完才能访问下一层,也就是说bfs第几层就代表当前可以走到的位置,而dfs是按递归来实现的,它优先搜索深度,再回溯,优先访问的是没有访问过的子节点

    DFS多用于连通性问题因为其运行思想与人脑的思维很相似,故解决连通性问题更自然。BFS多用于解决最短路问题,其运行过程中需要储存每一层的信息,所以其运行时需要储存的信息量较大。

    总的来说多数情况下运行BFS所需的内存会大于DFS需要的内存(DFS一次访问一条路,BFS一次访问多条路),DFS容易爆栈,BFS通过控制队列可以很好多种风险。

    它们两者间各自的优势需要通过实际的问题来具体分析,根据它们各自的特点来应用于不同的问题中才能获得最优的性能。

     

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    Here you will learn aboutdifference between BFS and DFS ... 在这里,您将了解BFS和DFS算法或BFSDFS之间的区别。 Breadth First Search (BFS) and Depth First Search (DFS) are two popular algorithms ...

    dfs和bfs差别

    Here you will learn about difference between BFS and DFS algorithm or BFS vs. DFS.

    在这里,您将了解BFS和DFS算法或BFS与DFS之间的区别。

    Breadth First Search (BFS) and Depth First Search (DFS) are two popular algorithms to search an element in Graph or to find whether a node can be reachable from root node in Graph or not. And these are popular traversing methods also.

    广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)是在Graph中搜索元素或查找是否可以从Graph中的根节点访问节点的两种流行算法。 这些也是流行的遍历方法。

    When we apply these algorithms on a Graph, we can see following types of nodes.

    当我们在图上应用这些算法时,我们可以看到以下类型的节点。

    1. Non-Visited nodes: These nodes not yet visited.

      非访问节点:这些节点尚未访问。

    2. Visited nodes: These nodes are visited.

      被访问的节点:这些节点被访问。

    3. Explored nodes: A node is said to be explored when it was visited and all nodes which are connected (adjacent) to that node also visited.

      探索的节点:据说一个节点在被访问时会被探索,并且所有(相邻)连接到该节点的节点也都被访问过。

    BFS和DFS之间的区别 (Difference between BFS and DFS)

    S. No.Breadth First Search (BFS)Depth First Search (DFS)
    1.BFS visit nodes level by level in Graph.DFS visit nodes of graph depth wise. It visits nodes until reach a leaf or a node which doesn’t have non-visited nodes.
    2.A node is fully explored before any other can begin.Exploration of a node is suspended as soon as another unexplored is found.
    3.Uses Queue data structure to store Un-explored nodes.Uses Stack data structure to store Un-explored nodes.
    4.BFS is slower and require more memory.DFS is faster and require less memory.
    5.Some Applications:
    • Finding all connected components in a graph.
    • Finding the shortest path between two nodes.
    • Finding all nodes within one connected component.
    • Testing a graph for bipartiteness.
    Some Applications:
    • Topological Sorting.
    • Finding connected components.
    • Solving puzzles such as maze.
    • Finding strongly connected components.
    • Finding articulation points (cut vertices) of the graph.
    序号 广度优先搜索(BFS) 深度优先搜索(DFS)
    1。 BFS在Graph中逐级访问节点。 DFS访问图深度明智的节点。 它会访问节点,直到到达叶或没有未访问节点的节点为止。
    2。 在开始任何其他节点之前,必须先充分探究一个节点。 一旦发现另一个未探索节点,就会暂停对该节点的探索。
    3。 使用队列数据结构存储未探索的节点。 使用堆栈数据结构存储未探索的节点。
    4。 BFS较慢,需要更多的内存。 DFS更快并且需要更少的内存。
    5, 一些应用:
    • 在图中查找所有连接的组件。
    • 查找两个节点之间的最短路径。
    • 查找一个连接的组件内的所有节点。
    • 测试图的二等性。
    一些应用:
    • 拓扑排序。
    • 查找连接的组件。
    • 解决迷宫等难题。
    • 查找牢固连接的组件。
    • 查找图形的关节点(切顶点)。

    Example

    Considering A as starting vertex.

    将A作为起始顶点。

    Difference between BFS and DFS

    Image Source

    图片来源

    Note: There are many sequences possible for BFS and DFS. Using permutations we can find how many are there.

    注意: BFS和DFS有许多可能的序列。 使用排列,我们可以找到其中的数目。

    Comment below if you found any information incorrect or missing in above tutorial for difference between dfs and bfs.

    如果您发现上面的教程中的dfs和bfs之间存在差异,则您在以下教程中发现任何不正确或缺失的信息时,请在下面发表评论。

    翻译自: https://www.thecrazyprogrammer.com/2017/06/difference-between-bfs-and-dfs.html

    dfs和bfs差别

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    给定问题背景下使用 DFS 还是 BFS 的思考以及两者的优化方式

    1、DFS 和 BFS 使用方式上的区别

    • 如果只是要找到某一个结果是否存在,那么 DFS 会更高效。因为 DFS 会首先把一种可能的情况尝试到底,才会回溯去尝试下一种情况,只要找到一种问题的解,就可以返回了。但是BFS必须所有可能的情况同时尝试,在找到一种满足条件的结果的同时,也尝试了很多不必要的路径;
    • 如果是要找所有可能结果中最短的,那么 BFS 会更高效。因为 DFS 是一种一种地去尝试,在把所有可能的情况尝试完之前,无法确定哪个是最短的,所以 DFS 必须把所有情况都找一遍,才能确定最终答案。而 BFS 从一开始就是尝试所有情况,所以只要找到第一个符合条件的那个点,那就是最短的路径,可以直接返回了。

    2、DFS 和 BFS 各自的优化方式

    • DFS 的优化方式是剪枝,否则即使你通过编程解决了问题,也很容易超时。但是剪枝不是随意的,如果把带有最优解的那一个分支也剪掉的话,剪枝也就失去了意义。所以,剪枝的前提是一定要保证不丢失正确的结果。然后,我们应该根据具体问题具体分析,采用合适的判断条件,使不包含最优解的枝条尽可能多地被剪去,以达到程序“最优化”的目的;
    • BFS 的优化方式可以使用 visited 数组,visited 数组标记已经遍历过的点,并且可以全局使用。因为我们要找的是最短路径,那么如果在此之前某个点已经在 visited 中,也就是说有其他路径在小于或等于当前步数的情况下,到达过这个点,证明到达这个点的最短路径已经被找到,那么显然这个点没必要再尝试了。通过上述方式,减少问题的规模,优化程序执行时间。

    参考文章:

    1. https://leetcode-cn.com/problems/shortest-path-in-binary-matrix/solution/bfszui-duan-lu-jing-wen-ti-bfsdfsde-si-k-ngc5/
    2. https://blog.csdn.net/qq_30743557/article/details/86657683
    展开全文
  • 【C/C++面试必备】bfs和dfs区别

    千次阅读 多人点赞 2021-07-30 07:10:25
    ???? 作者:Linux猿 ???? 简介:CSDN博客专家?...三、bfs dfs区别 3.1数据结构 3.2 访问节点的方式 3.3 应用 大家对 bfs dfs 应该都有了解,都是很常用的搜索算法,本文结合实例来讲解下这两者的不同。

    🎈 作者:Linux猿

    🎈 简介:CSDN博客专家🏆,C/C++、面试、刷题、算法尽管咨询我,关注我,有问题私聊!

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    目录

    一、什么是 bfs ?

    1.1 搜索方式

    二、什么是 dfs ?

    2.1 搜索方式

    三、bfs 和 dfs 的区别

    3.1 数据结构

    3.2 访问节点的方式

    3.3 应用


    大家对 bfs 和 dfs 应该都有了解,都是很常用的搜索算法,本文结合实例来讲解下这两者的不同。

    一、什么是 bfs ?

    bfs 是 Breadth-First Search 的缩写,称为广度优先搜索,或宽度优先搜索。

    1.1 搜索方式

    步骤 1:从源点出发,访问源点的邻居结点,将邻居节点依次放入队列中,并标记为已访问;

    步骤 2:取出队列中的邻居结点,依次访问每个节点未被访问的邻居节点;

    步骤 3:将邻居节点依次放入队列中,并标记为已访问;

    步骤 4:重复步骤 2~3 直到访问到目标节点或所有节点都标记为已访问。

    来看一个简单的例子,下面是一个无向图:

    图1 无向图

     使用广度优先搜索遍历上图,节点的访问顺序是(假设相同邻居节点优先访问编号小的节点):

    1 -> 2 -> 3 -> 5 -> 4 -> 6 -> 7

    二、什么是 dfs ?

    dfs 是 Depth-First-Search 的缩写,称为深度优先搜索。

    2.1 搜索方式

    步骤 1:从源点出发,访问源点的某个邻居节点,将其放入栈中,并标记为已访问;

    步骤 2:从栈中取出一个节点,访问该节点的未被访问的邻居节点;

    步骤 3:将邻居节点放入栈中,并标记为已访问;

    步骤 4:重复步骤 2 ~ 3,直到访问到目标节点或所有节点都标记为已访问;

    来看一个简单的例子,下面是一个无向图:

    图1 无向图

     使用深度优先搜索遍历上图,节点的访问顺序是(假设相同邻居结点先访问编号小的节点):

    1->2->4(4 节点没有未访问的邻居结点返回到 2 节点)-> 5 -> 6->3->7

    一般来说,bfs 和 dfs 在不同的场景下都有效,但是,采用的算法不同,程序执行的效果会有差异,应该选择合适的算法。

    三、bfs 和 dfs 的区别

    3.1 数据结构

    bfs 遍历节点是先进先出,一般使用队列作为辅助数据结构,dfs遍历节点是先进后出,一般使用栈作为辅助数据结构;

    3.2 访问节点的方式

    bfs是按层次访问的,先访问源点,再访问它的所有相邻节点,并且标记结点已访问,根据每个邻居结点的访问顺序,依次访问它们的邻居结点,并且标记节点已访问,重复这个过程,一直访问到目标节点或无未访问的节点为止。

    dfs 是按照一个路径一直访问到底,当前节点没有未访问的邻居节点时,然后回溯到上一个节点,不断的尝试,直到访问到目标节点或所有节点都已访问。

    3.3 应用

    bfs 适用于求源点与目标节点距离近的情况,例如:求最短路径。dfs 更适合于求解一个任意符合方案中的一个或者遍历所有情况,例如:全排列、拓扑排序、求到达某一点的任意一条路径。


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