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深度优先搜索

参考资料

简介

深度优先搜索(Depth-First Search,DFS)是一种递归枚举框架:将搜索目标分成若干层,每层基于前几层的状态做决策,沿一条路径深入到底后回溯,再尝试其他分支。

与图论中的 DFS 思想一致,搜索中的 DFS 常用于枚举所有方案,如全排列、子集划分、组合构造等。递归函数的参数记录当前层的状态,出口条件触发答案记录或输出。时间复杂度取决于搜索树的大小,通常配合 剪枝 大幅降低实际搜索量:可行性剪枝(当前状态已违反约束,无需继续)和最优性剪枝(当前分支不可能优于已知最优解,跳过)。

实现

以全排列为例:枚举 1n1\sim n 的所有排列并按字典序输出。

384 Bcpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=10;
int n,a[N];
bool vis[N];
void dfs(int dep)
{
if(dep>n)
{
for(int i=1;i<=n;i++)cout<<a[i]<<' ';
cout<<'\n';
return;
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(vis[i])continue;
vis[i]=1;
a[dep]=i;
dfs(dep+1);
vis[i]=0;
}
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cin>>n;
dfs(1);
return 0;
}

例题

排列与组合是常用的数学方法,其中组合就是从 nn 个元素中抽出 rr 个元素(不分顺序且 rnr\le n),我们可以简单地将 nn 个元素理解为自然数 1,2,,n1,2,\dots,n,从中任取 rr 个数。

现要求你输出所有组合。

按照字典序输出自然数 11nn 所有不重复的排列,即 nn 的全排列。(1n91\le n\le9