📜  门| GATE-CS-2017(Set 1)|问题26(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:43.954000             🧑  作者: Mango

题目概述

本题是关于数据结构和算法中图的深度优先搜索(DFS)算法的应用。题目给出一个具有n个节点和m条边的有向图和两个节点u和v,要求判断从节点u是否可以到达节点v。

题目分析

因为题目给出的是有向图,所以深度优先搜索应该首选。对于一个有向图,我们可以考虑以每个节点为起始节点,进行一次深度优先搜索,并记录搜索的过程中访问的节点,最终形成一张图的深度优先遍历树。树上节点的深度就代表了该节点在起始节点的搜索中被访问的时间顺序,而搜索树上的边就代表了图中实际的连通关系。

对于本题中的问题,我们只需要以节点u为起始节点进行一次深度优先搜索。如果在搜索过程中能够访问到节点v,则说明节点u可以到达节点v,否则节点u到不了节点v。因为深度优先搜索按照搜索树上的边依次访问节点,所以如果搜索过程中能够到达节点v,则节点v在搜索树上的深度一定大于节点u。

代码实现

以下是标准的深度优先搜索算法代码:

# 代码片段

visited = [False] * n

def dfs(u, target):
    visited[u] = True
    if u == target:  # 到达目标节点
        return True
    for v in range(n):
        if not visited[v] and graph[u][v] == 1:  # 未访问过的相邻节点
            if dfs(v, target):
                return True
    return False

if dfs(u, v):
    print("可以到达")
else:
    print("到不了")

上述代码中,变量visited表示节点是否被访问过,graph表示原始图,其中graph[u][v] == 1表示节点u到节点v有一条有向边。dfs(u, target)函数表示从节点u开始是否能够到达节点target。如果函数返回True,则说明从节点u可以到达节点target;否则说明不能到达。

总结

深度优先搜索算法是图算法中最为常用的算法。它的基本思想是从搜索起点出发,将搜索过程中访问的节点形成一颗搜索树,进而遍历整个图,并通过搜索树记录节点之间的连通关系。深度优先搜索算法的时间复杂度为O(n + m),空间复杂度也为O(n + m)。