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什么是图?
图是网络结构的抽象模型,是一组由边连接的节点。图可以表示任何二元关系,比如道路、航班等。在 JavaScript 中没有图,但是可以通过 Object 和 Array 来构建图。
常用操作
- 深度优先遍历
- 广度优先遍历
图的表示法
- 邻接矩阵
- 邻接表
- 关联矩阵
- ...
邻接矩阵
A | B | C | D | E | |
---|---|---|---|---|---|
A | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
B | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
C | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
D | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
E | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
邻接表
并非仅限于通过对象/数组表示,其他形式也可以。
{
"A": ["B"],
"B": ["C", "D"],
"C": ["E"],
"D": ["A"],
"E": ["D"]
}
图的深度/广度优先遍历
深度优先遍历
尽可能深的搜索图的分支。
口诀:
- 先访问根节点
- 对根节点的没访问过的相邻节点挨个进行深度优先遍历(因为相邻节点可能也会指向当前节点)
const graph = {
A: ['B'],
B: ['C', 'D'],
C: ['E'],
D: ['A'],
E: ['D']
}
const visited = new Set()
const dfs = (n) => {
console.log(n)
visited.add(n)
graph[n].forEach((item) => {
if (!visited.has(item)) {
dfs(item)
}
})
}
dfs('A') // A B C E D
广度优先遍历
先访问离根节点最新的节点。
口诀:
- 新建一个队列,把根节点入队
- 把队头出队并访问
- 把队头的没有访问过的相邻节点入队
- 重复第 2、3 步直到队列为空
const graph = {
A: ['B'],
B: ['C', 'D'],
C: ['E'],
D: ['A'],
E: ['D']
}
const bfs = (head) => {
const visited = new Set()
visited.add(head)
const q = [head]
while (q.length) {
const n = q.shift()
console.log(n)
graph[n].forEach((item) => {
if (!visited.has(item)) {
q.push(item)
visited.add(item)
}
})
}
}
bfs('A') // A B C D E