【译】Swift算法俱乐部-深度优先搜索

本文是对 Swift Algorithm Club 翻译的一篇文章。
Swift Algorithm Club是 raywenderlich.com网站出品的用Swift实现算法和数据结构的开源项目，目前在GitHub上有18000+⭐️，我初略统计了一下，大概有一百左右个的算法和数据结构，基本上常见的都包含了，是iOSer学习算法和数据结构不错的资源。
🐙andyRon/swift-algorithm-club-cn是我对Swift Algorithm Club，边学习边翻译的项目。因为能力有限，如发现错误或翻译不妥，请指正，欢迎pull request。也欢迎有兴趣、有时间的小伙伴一块儿参与翻译和学习🤓。固然也欢迎加⭐️，🤩🤩🤩🤨🤪。
本文的翻译原文和代码能够查看🐙swift-algorithm-club-cn/Depth-First Search

---

深度优先搜索(DFS，Depth-First Search)

这个主题已经有辅导文章

深度优先搜索（DFS）是用于遍历或搜索树或图数据结构的算法。它从源节点开始，并在回溯以前尽量地沿着每一个分支进行探索。

深度优先搜索能够用于有向图和无向图。

动画示例

如下是深度优先搜索在图上的工做方式：

假设咱们从节点A开始搜索。 在深度优先搜索中，咱们查看起始节点的第一个邻居并访问它，在这个示例中是节点B。而后咱们查找节点B的第一个邻居并访问它，它是节点D。因为D没有本身的任何未访问的邻居节点，咱们回溯到节点B并转到其另外的邻居节点E。依此类推，直到咱们访问了图中的全部节点。

每当咱们访问第一个邻居节点并继续前进，直到无处可去，而后咱们回溯到以前访问的节点。 当咱们一直回溯到节点A时，搜索就完成了。

对于上面的例子，是按照A，B，D，E，H，F，G，C的顺序访问节点的。

深度优先搜索过程也能够显示为树：

节点的父节点是“发现”该节点的节点。 树的根是您开始深度优先搜索的节点。 每当有一个分支时，那就是咱们回溯的地方。

代码

深度优先搜索的简单递归实现：

func depthFirstSearch(_ graph: Graph, source: Node) -> [String] {
  var nodesExplored = [source.label]
  source.visited = true

  for edge in source.neighbors {
    if !edge.neighbor.visited {
      nodesExplored += depthFirstSearch(graph, source: edge.neighbor)
    }
  }
  return nodesExplored
}
复制代码

广度优先搜索首先访问全部直接邻居，而深度优先搜索尝试尽量地深刻树或图。

在 playground 里测试：

let graph = Graph()

let nodeA = graph.addNode("a")
let nodeB = graph.addNode("b")
let nodeC = graph.addNode("c")
let nodeD = graph.addNode("d")
let nodeE = graph.addNode("e")
let nodeF = graph.addNode("f")
let nodeG = graph.addNode("g")
let nodeH = graph.addNode("h")

graph.addEdge(nodeA, neighbor: nodeB)
graph.addEdge(nodeA, neighbor: nodeC)
graph.addEdge(nodeB, neighbor: nodeD)
graph.addEdge(nodeB, neighbor: nodeE)
graph.addEdge(nodeC, neighbor: nodeF)
graph.addEdge(nodeC, neighbor: nodeG)
graph.addEdge(nodeE, neighbor: nodeH)
graph.addEdge(nodeE, neighbor: nodeF)
graph.addEdge(nodeF, neighbor: nodeG)

let nodesExplored = depthFirstSearch(graph, source: nodeA)
print(nodesExplored)
复制代码

打印结果是： ["a", "b", "d", "e", "h", "f", "g", "c"]

DFS有什么用？

深度优先搜索可用于解决许多问题，例如：

• 查找稀疏图的连通份量
• 图中节点的拓扑排序
• 查找图的桥梁（参见：Bridges）
• 还有不少其它应用！

做者：Paulo Tanaka，Matthijs Hollemans
翻译：Andy Ron
校对：Andy Ron