深度优先搜索、广度优先搜索

搜索

  • 搜索就是采用直接遍历整个状态空间的方式寻找答案的一类算法。
  • 根据遍历状态空间(图)方式的不同,可分为:
    • 深度优先搜索(DFS)
      • 适合树形状态空间,因为递归本身就会产生树的结构,可以用一个全局变量维护状态中较为复杂的信息。
      • 不需要队列,节省空间。
    • 广度优先搜索(BFS)
      • 适合求 “最小代价”、“最小步数” 的题目。
      • BFS 是按层次序搜索,第 k 步搜完才会搜第 k + 1 步,在任意时刻队列中至多只有两层。
  • 状态空间为有向无环图,使用 BFS 拓扑排序 / DFS 记忆化搜索均可。
  • 一般来说,每个状态只遍历一次,所以当状态空间是 “图” 而不是 “树” 时,要判重
  • 解题步骤
    1. 纸上模拟,提取信息
    2. 定义状态
    3. 确定遍历顺序(DFS、BFS)
    4. 定义搜索框架
      • 如果是 DFS,状态作为参数,确定递归边界,注意还原现场
      • 如果是 BFS,状态用队列保存
      • 考虑是否需要判重
    5. 程序实现

LeetCode 练习题

  • 17. 电话号码的字母组合
  • 51. N 皇后
  • 200. 岛屿数量
  • 130. 被围绕的区域
  • 433. 最小基因变化
  • 329. 矩阵中的最长递增路径

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