Python实现BFS与DFS算法:队列与栈的核心差异解析

小满
小满
发布时间:2026-10-14| 3人浏览过
原创

本文通过Python代码实例对比广度优先搜索(BFS)与深度优先搜索(DFS)的实现。重点解析两者在数据结构上的核心差异:BFS依赖队列(Queue)实现逐层遍历,而DFS利用栈(Stack)进行深度挖掘。通过修改pop操作即可实现算法切换,帮助开发者快速掌握图遍历逻辑及底层原理。

广度优先搜索(BFS)实现

广度优先搜索(BFS)


"""
# @Time  : 2020/11/8
# @Author : Jimou Chen
"""


# 广搜
def bfs(graph, start):
  queue = [start] # 先把起点入队列
  visited = set() # 访问国的点加入
  visited.add(start)

  while len(queue):
    vertex = queue.pop(0)
    # 找到队列首元素的连接点
    for v in graph[vertex]:
      if v not in visited:
        queue.append(v)
        visited.add(v)
    # 打印弹出队列的该头元素
    print(vertex, end=' ')


if __name__ == '__main__':
  graph = {
    'A': ['B', 'D', 'I'],
    'B': ['A', 'F'],
    'C': ['D', 'E', 'I'],
    'D': ['A', 'C', 'F'],
    'E': ['C', 'H'],
    'F': ['B', 'H'],
    'G': ['C', 'H'],
    'H': ['E', 'F', 'G'],
    'I': ['A', 'C']
  }

  bfs(graph, 'A')

输出结果为:A B D I F C H E G Process finished with exit code 0

深度优先搜索(DFS)实现

深度优先搜索(DFS)


"""
# @Time  : 2020/11/8
# @Author : Jimou Chen
"""


# 深搜
def dfs(graph, start):
  stack = [start]
  visited = set()
  visited.add(start)

  while len(stack):
    vertex = stack.pop() # 找到栈顶元素
    for v in graph[vertex]:
      if v not in visited:
        stack.append(v)
        visited.add(v)

    print(vertex, end=' ')


if __name__ == '__main__':
  graph = {
    'A': ['B', 'D', 'I'],
    'B': ['A', 'F'],
    'C': ['D', 'E', 'I'],
    'D': ['A', 'C', 'F'],
    'E': ['C', 'H'],
    'F': ['B', 'H'],
    'G': ['C', 'H'],
    'H': ['E', 'F', 'G'],
    'I': ['A', 'C']
  }

  dfs(graph, 'E')

输出结果为:E H G F B A I D C Process finished with exit code 0

算法核心差异与总结

总结

可以明显看出,两种算法的核心区别在于使用的数据结构不同:BFS使用了队列,而DFS使用了栈。

利用Python语言的特性,实现这两种算法只需调整pop操作的逻辑即可。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持本站。

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