mirror of
https://github.com/freeCodeCamp/freeCodeCamp.git
synced 2026-04-12 01:00:13 -04:00
226 lines
7.7 KiB
Markdown
226 lines
7.7 KiB
Markdown
---
|
||
id: 587d825d367417b2b2512c96
|
||
title: Пошук у глибину
|
||
challengeType: 1
|
||
forumTopicId: 301640
|
||
dashedName: depth-first-search
|
||
---
|
||
|
||
# --description--
|
||
|
||
У цьому завданні ознайомимось з алгоритмом обходу графа під назвою <dfn>пошук у глибину</dfn>, який схожий до <dfn>пошуку у ширину</dfn>.
|
||
|
||
Під час пошуку в ширину алгоритм починається з вихідної вершини, а далі проходить вершини таким чином, що кожне наступне ребро є довшим за попереднє. В той час алгоритм <dfn>пошуку в глибину</dfn> спочатку обирає найдовше ребро.
|
||
|
||
Коли алгоритм досягне кінця шляху, він повернеться до останньої вершини з невідвіданим ребром і продовжить пошук.
|
||
|
||
На анімації нижче наочно показано, яким чином працює цей алгоритм. Алгоритм починається з верхньої вершини і проходить по вершинах так, як пронумеровано на анімації.
|
||
|
||
<img class='img-responsive' alt="" src='https://camo.githubusercontent.com/aaad9e39961daf34d967c616edeb50abf3bf1235/68747470733a2f2f75706c6f61642e77696b696d656469612e6f72672f77696b6970656469612f636f6d6d6f6e732f372f37662f44657074682d46697273742d5365617263682e676966' />
|
||
|
||
Зверніть увагу: щоразу, коли цей алгоритм відвідує якусь вершину, він не проходить всіх сусідів (на відміну від пошуку в ширину). Натомість він спочатку відвідує одну з сусідніх вершин і далі проходить вниз, допоки не відвідає всі вершини на цьому шляху.
|
||
|
||
Для реалізації цього алгоритму потрібно використати стек. Стек — це масив, де останній доданий елемент видаляється першим. Ця структура також відома як <dfn>останнім прийшло — першим пішло</dfn>. Стек допоможе при пошуку в глибину, адже (коли ми додаємо до стеку сусідні елементи) спочатку нам потрібно відвідати останніх доданих сусідів і вилучити їх зі стеку.
|
||
|
||
В простому випадку цей алгоритм виводить список вершин, доступних з даної вершини. Тому також потрібно відстежувати відвідані вершини.
|
||
|
||
# --instructions--
|
||
|
||
Напишіть функцію `dfs()`, яка приймає неорієнтований граф матриці суміжності (`graph`) та мітку кореневої вершини (`root`) як параметри. Міткою вершини буде ціле значення вершини між `0` та `n - 1`, де `n` — загальна кількість вершин графа.
|
||
|
||
Функція має вивести масив усіх вершин, які можна досягти з кореня (`root`).
|
||
|
||
# --hints--
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]` з початковою вершиною `1` має повернути масив, який містить `0`, `1`, `2` та `3`.
|
||
|
||
```js
|
||
assert.sameMembers(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 1, 0],
|
||
[0, 1, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 1);
|
||
})(),
|
||
[0, 1, 2, 3]
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]` з початковою вершиною `3` має повернути масив, який містить `3`, `2`, `1` та `0`.
|
||
|
||
```js
|
||
assert.sameMembers(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 1, 0],
|
||
[0, 1, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 3);
|
||
})(),
|
||
[3, 2, 1, 0]
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]` з початковою вершиною `1` має повернути масив з чотирма елементами.
|
||
|
||
```js
|
||
assert(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 1, 0],
|
||
[0, 1, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 1);
|
||
})().length === 4
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]` з початковою вершиною `3` має повернути масив, який містить `3`.
|
||
|
||
```js
|
||
assert.sameMembers(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 1, 0],
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[0, 0, 0, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 3);
|
||
})(),
|
||
[3]
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]` з початковою вершиною `3` має повернути масив з одним елементом.
|
||
|
||
```js
|
||
assert(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 1, 0],
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[0, 0, 0, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 3);
|
||
})().length === 1
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]` з початковою вершиною `3` має повернути масив, який містить `2` та `3`.
|
||
|
||
```js
|
||
assert.sameMembers(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 0, 0],
|
||
[0, 0, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 3);
|
||
})(),
|
||
[2, 3]
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]` з початковою вершиною `3` має повернути масив з двома елементами.
|
||
|
||
```js
|
||
assert(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 0, 0],
|
||
[0, 0, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 3);
|
||
})().length === 2
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]` з початковою вершиною `0` має повернути масив, який містить `0` та `1`.
|
||
|
||
```js
|
||
assert.sameMembers(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 0, 0],
|
||
[0, 0, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 0);
|
||
})(),
|
||
[0, 1]
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
Вхідний граф `[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]` з початковою вершиною `0` має повернути масив з двома елементами.
|
||
|
||
```js
|
||
assert(
|
||
(function () {
|
||
var graph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 0, 0],
|
||
[0, 0, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
return dfs(graph, 0);
|
||
})().length === 2
|
||
);
|
||
```
|
||
|
||
# --seed--
|
||
|
||
## --seed-contents--
|
||
|
||
```js
|
||
function dfs(graph, root) {
|
||
|
||
}
|
||
|
||
var exDFSGraph = [
|
||
[0, 1, 0, 0],
|
||
[1, 0, 1, 0],
|
||
[0, 1, 0, 1],
|
||
[0, 0, 1, 0]
|
||
];
|
||
console.log(dfs(exDFSGraph, 3));
|
||
```
|
||
|
||
# --solutions--
|
||
|
||
```js
|
||
function dfs(graph, root) {
|
||
var stack = [];
|
||
var tempV;
|
||
var visited = [];
|
||
var tempVNeighbors = [];
|
||
stack.push(root);
|
||
while (stack.length > 0) {
|
||
tempV = stack.pop();
|
||
if (visited.indexOf(tempV) == -1) {
|
||
visited.push(tempV);
|
||
tempVNeighbors = graph[tempV];
|
||
for (var i = 0; i < tempVNeighbors.length; i++) {
|
||
if (tempVNeighbors[i] == 1) {
|
||
stack.push(i);
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
return visited;
|
||
}
|
||
```
|