树与图的深度优先遍历

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在考虑树与图的深度优先遍历之前,我们得先弄清楚树与图的存储结构。

树与图的存储

树是一种特殊的图,无环连通图,而无向图可以看成是特殊的有向图,所以只要考虑有向图是怎么存储的。

有向图的存储

一般有向图采用两种方式进行存储,邻接矩阵和邻接表。

邻接矩阵

逻辑结构分为两部分:V和E集合,其中,V是顶点,E是边。因此,用一个一维数组存放图中所有顶点数据;用一个二维数组存放顶点间关系(边或弧)的数据,这个二维数组称为邻接矩阵。

邻接表

由一个一维数组构成,以每个数组元素为头,存储一个链表。基本操作就是围绕着链表展开。

如图所示:

image.png

在知道这些后,树与图深度优先遍历也显得没有那么晦涩难懂。本质上还是考察深度遍历算法。我们直接上模板题目:

模板题目

给定一颗树,树中包含 n 个结点(编号 1∼n)和 n−1 条无向边。

请你找到树的重心,并输出将重心删除后,剩余各个连通块中点数的最大值。

重心定义:重心是指树中的一个结点,如果将这个点删除后,剩余各个连通块中点数的最大值最小,那么这个节点被称为树的重心。

输入格式

第一行包含整数 n,表示树的结点数。

接下来 n−1 行,每行包含两个整数 a 和 b,表示点 a 和点 b 之间存在一条边。

输出格式

输出一个整数 m,表示将重心删除后,剩余各个连通块中点数的最大值。

数据范围

1≤n≤105

输入样例

9
1 2
1 7
1 4
2 8
2 5
4 3
3 9
4 6

输出样例:

4

代码:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
​
using namespace std;
​
const int N = 1000100;
​
int head[N], e[N], ne[N], idx;
int n;
int ans = N;
bool stk[N];
​
void add(int a,int b)
{
    e[idx] = b;
    ne[idx] = head[a];
    head[a] = idx ++;
}
// 返回该节点的最大路径数
int dfs(int u)
{
    stk[u] = true;// 标记搜索过
    int sum = 1,res = 0;
    for(int i = head[u];i != -1;i = ne[i])
    {
        int g = e[i];
        if(!stk[g])
        {
            int s = dfs(g);
            res = max(res,s);
            sum += s;
        }
    }
    
    res = max(res, n - sum);
    ans = min(ans, res);
    return sum;
    
}
int main()
{
    cin >> n;
    memset(head, -1, sizeof head);
    for(int i = 0;i < n - 1;i ++)
    {
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        add(a, b),add(b, a);
    }
    dfs(n);
    cout << ans << endl;
    return 0;
}
​