|
一、深度遍历和广度遍历原理及实现
1、深度优先
英文缩写为DFS即Depth First Search.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<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);
//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<Map<String, Object>> 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<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);
//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<Map<String, Object>> 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
二、应用—用双端队列实现深度优先算法，遍历树，返回满足某些要求的所有的路径
1、将接口Filter类作为深度遍历函数depthFirstStatePath的参数
为了实现参数的多态，将接口类作为depthFirstStatePath函数的参数。因为Filter是接口，所以其中的函数都是多态的，这样就实现了depthFirstStatePath的参数的多态。
接口类：Filter
public interface Filter{
boolean FilterofStatePath(List nodePath);
}
深度遍历类：depthFirst
public class depthFirst(){
//遍历函数，接口作为参数
public static List<List<StateNode>> depthFirstFilter(StateNode root,interface Filter<StateNode> filter){
LinkedList<LinkedList<StateNode>> node = new LinkedList<LinkedList<StateNode>>();
LinkedList<LinkedList<StateNode>> res = new LinkedList<LinkedList<StateNode>>();
LinkedList<StateNode> inital = new LinkedList<StateNode>();
inital.addLast(root);
node.addLast(inital);
while(!node.isEmpty){
LinkedList<StateNode> curRevPath = node.removeFirst();
if(filter.FilterofStatePath(curRevPath )
res.addLast(curRevPath);
if (curRevPath.peekFirst().getSubStateNode() != null){
children = curRevPath.peekFirst().getSubStateNode();
if (children != null)
for (StateNode childNode : children) {
LinkedList<StateNode> newPath = (LinkedList<StateNode>)curRevPath.clone();
newPath.addFirst(childNode);
q.addLast(newPath);
}
}
}
return res;
}
} | 
转播
