Java中深度优先与广度优先的示例分析

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Java可以用来干什么

Java主要应用于：1. web开发；2. Android开发；3. 客户端开发；4. 网页开发；5. 企业级应用开发；6. Java大数据开发；7.游戏开发等。

在编程生活中，我们总会遇见树性结构，这几天刚好需要对树形结构操作，就记录下自己的操作方式以及过程。现在假设有一颗这样树，（是不是二叉树都没关系，原理都是一样的）

Java中深度优先与广度优先的示例分析

1、深度优先

英文缩写为DFS即Depth First Search.

深度优先搜索是一种在开发爬虫早期使用较多的方法。它的目的是要达到被搜索结构的叶结点(即那些不包含任何超链的HTML文件) 。在一个HTML文件中，当一个超链被选择后，被链接的HTML文件将执行深度优先搜索，即在搜索其余的超链结果之前必须先完整地搜索单独的一条链。深度优先搜索沿着HTML文件上的超链走到不能再深入为止，然后返回到某一个HTML文件，再继续选择该HTML文件中的其他超链。当不再有其他超链可选择时，说明搜索已经结束。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，而且每个节点只能访问一次。对于上面的例子来说深度优先遍历的结果就是：A,B,D,E,I,C,F,G,H.(假设先走子节点的的左侧)。

深度优先遍历各个节点，需要使用到堆（Stack）这种数据结构。stack的特点是是先进后出。整个遍历过程如下：

首先将A节点压入堆中，stack（A）;

将A节点弹出，同时将A的子节点C，B压入堆中，此时B在堆的顶部，stack(B,C)；

将B节点弹出，同时将B的子节点E，D压入堆中，此时D在堆的顶部，stack（D,E,C）；

将D节点弹出，没有子节点压入,此时E在堆的顶部，stack（E，C）；

将E节点弹出，同时将E的子节点I压入，stack（I,C）；

...依次往下，最终遍历完成，Java代码大概如下：

public void depthFirst() {
	Stack> nodeStack = new Stack>();
	Map node = new HashMap();
	nodeStack.add(node);
	while (!nodeStack.isEmpty()) {
		node = nodeStack.pop();
		System.out.println(node);
		//获得节点的子节点，对于二叉树就是获得节点的左子结点和右子节点
		List> children = getChildren(node);
		if (children != null && !children.isEmpty()) {
			for (Map child : children) {
				nodeStack.push(child);
			}
		}
	}
}
//节点使用Map存放

2、广度优先

英文缩写为BFS即Breadth FirstSearch。其过程检验来说是对每一层节点依次访问，访问完一层进入下一层，而且每个节点只能访问一次。对于上面的例子来说，广度优先遍历的结果是：A,B,C,D,E,F,G,H,I(假设每层节点从左到右访问)。

广度优先遍历各个节点，需要使用到队列（Queue）这种数据结构，queue的特点是先进先出，其实也可以使用双端队列，区别就是双端队列首位都可以插入和弹出节点。整个遍历过程如下：

首先将A节点插入队列中，queue（A）;

将A节点弹出，同时将A的子节点B，C插入队列中，此时B在队列首，C在队列尾部，queue（B，C）；

将B节点弹出，同时将B的子节点D，E插入队列中，此时C在队列首，E在队列尾部，queue（C，D，E）;

将C节点弹出，同时将C的子节点F，G，H插入队列中，此时D在队列首，H在队列尾部，queue（D，E，F，G，H）；

将D节点弹出，D没有子节点，此时E在队列首，H在队列尾部，queue（E，F，G，H）；

...依次往下，最终遍历完成，Java代码大概如下：

public void breadthFirst() {
 Deque nodeDeque = new ArrayDeque();
 Mapnode = new HashMap();
 nodeDeque.add(node);
 while (!nodeDeque.isEmpty()) {
  node = nodeDeque.peekFirst();
  System.out.println(node);
  //获得节点的子节点，对于二叉树就是获得节点的左子结点和右子节点
  List children = getChildren(node);
  if (children != null && !children.isEmpty()) { 
   for (Map child : children) {
    nodeDeque.add(child);
   }
  }
 }
}
//这里使用的是双端队列，和使用queue是一样的

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