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哪種算法(fa)在(zai)線索(suo)(suo)搜索(suo)(suo)中使用有限(xian)的(de)內存(cun)? 時間:2024-10-08      來(lai)源:華清(qing)遠見(jian)

哪種(zhong)算(suan)法(fa)在線索(suo)(suo)搜索(suo)(suo)中使用(yong)(yong)有限的內存?回答是‌二(er)分(fen)搜索(suo)(suo)算(suan)法(fa)‌在線索(suo)(suo)搜索(suo)(suo)中使用(yong)(yong)有限的內存。

二分(fen)搜(sou)(sou)(sou)索(suo)算(suan)法(fa)(BS,Binary Search),是(shi)一種在有(you)(you)序數(shu)組(zu)中(zhong)(zhong)查(cha)找特(te)定元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)搜(sou)(sou)(sou)索(suo)算(suan)法(fa)。它(ta)的(de)工作原理是(shi)從數(shu)組(zu)的(de)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)開(kai)始搜(sou)(sou)(sou)索(suo),如果中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)正好是(shi)要查(cha)找的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su),則搜(sou)(sou)(sou)索(suo)過程(cheng)結(jie)束;如果查(cha)找的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)大于(yu)或小于(yu)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su),則在數(shu)組(zu)的(de)另(ling)一半(ban)繼續搜(sou)(sou)(sou)索(suo),直(zhi)到(dao)找到(dao)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)或確定元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)不存(cun)在。這(zhe)種搜(sou)(sou)(sou)索(suo)算(suan)法(fa)每次比(bi)較都會使搜(sou)(sou)(sou)索(suo)范圍縮小一半(ban),因此(ci)它(ta)使用有(you)(you)限(xian)的(de)內存(cun)進(jin)行(xing)快速查(cha)找功(gong)能‌。

深度優(you)先搜索(suo)(DFS,Depth First Search),是一種用(yong)(yong)于搜索(suo)樹或圖的(de)(de)(de)算法,其過(guo)程(cheng)是對(dui)每(mei)一個可(ke)能的(de)(de)(de)分支路(lu)徑(jing)深入到(dao)不能再深入為(wei)止,且每(mei)個節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)只能訪問一次‌。具體來(lai)說:DFS采用(yong)(yong)了回(hui)(hui)溯思想,沿著樹的(de)(de)(de)深度遍(bian)歷(li)樹的(de)(de)(de)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian),盡(jin)可(ke)能深地搜索(suo)樹的(de)(de)(de)分支。當節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)v的(de)(de)(de)所在(zai)邊(bian)都已被探(tan)尋過(guo),搜索(suo)將(jiang)回(hui)(hui)溯到(dao)發現節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)v的(de)(de)(de)那條邊(bian)的(de)(de)(de)起始節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)。這一過(guo)程(cheng)一直進行到(dao)已發現從源節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)可(ke)達的(de)(de)(de)所有節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)為(wei)止。在(zai)深度優(you)先遍(bian)歷(li)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中,需要將(jiang)當前遍(bian)歷(li)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)v的(de)(de)(de)相(xiang)鄰節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)暫時存儲(chu)起來(lai),以(yi)便(bian)于在(zai)回(hui)(hui)退(tui)的(de)(de)(de)時候可(ke)以(yi)繼續(xu)訪問它們(men)。遍(bian)歷(li)到(dao)的(de)(de)(de)節(jie)(jie)(jie)(jie)點(dian)(dian)順(shun)序符合“后(hou)進先出(chu)”的(de)(de)(de)特點(dian)(dian),這正(zheng)是“遞歸”和“堆(dui)棧”所遵(zun)循的(de)(de)(de)規律,所以(yi)深度優(you)先搜索(suo)可(ke)以(yi)通過(guo)“遞歸”或者“堆(dui)棧”來(lai)實現。

廣(guang)度(du)優先搜(sou)索(suo)(BFS,Breadth First Search)是一種用(yong)(yong)(yong)于搜(sou)索(suo)樹或圖的(de)算法,它從根節(jie)(jie)點(dian)(dian)開始,逐層(ceng)遍歷(li)節(jie)(jie)點(dian)(dian),盡(jin)可(ke)(ke)能(neng)廣(guang)泛(fan)(fan)地搜(sou)索(suo)樹的(de)分支‌。具體來說:BFS采(cai)用(yong)(yong)(yong)了隊列(lie)來實(shi)現,首先將起始節(jie)(jie)點(dian)(dian)放入(ru)隊列(lie)中,然后從隊列(lie)中取(qu)出一個節(jie)(jie)點(dian)(dian),并(bing)訪問該節(jie)(jie)點(dian)(dian)的(de)所(suo)有(you)相鄰節(jie)(jie)點(dian)(dian),如果相鄰節(jie)(jie)點(dian)(dian)未被訪問過(guo)(guo),則將其加入(ru)隊列(lie)中。這一過(guo)(guo)程(cheng)一直(zhi)進(jin)行到(dao)隊列(lie)為空,即所(suo)有(you)可(ke)(ke)達(da)的(de)節(jie)(jie)點(dian)(dian)都(dou)被訪問過(guo)(guo)為止(zhi)。在(zai)廣(guang)度(du)優先遍歷(li)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)中,節(jie)(jie)點(dian)(dian)的(de)訪問順序符合(he)“先進(jin)先出”的(de)特點(dian)(dian),這正(zheng)是隊列(lie)所(suo)遵循(xun)的(de)規律。因此,廣(guang)度(du)優先搜(sou)索(suo)可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)(guo)隊列(lie)來實(shi)現。廣(guang)度(du)優先搜(sou)索(suo)在(zai)解決(jue)最(zui)短路徑問題(ti)、層(ceng)次遍歷(li)問題(ti)等(deng)方面有(you)廣(guang)泛(fan)(fan)應用(yong)(yong)(yong)。同(tong)時(shi),它也(ye)可(ke)(ke)以(yi)用(yong)(yong)(yong)于圖的(de)遍歷(li),以(yi)找出圖中所(suo)有(you)可(ke)(ke)達(da)的(de)節(jie)(jie)點(dian)(dian)。

比較下,深度優(you)先搜(sou)(sou)索(DFS)和廣度優(you)先搜(sou)(sou)索(BFS)相比二分(fen)搜(sou)(sou)索(BS)可能會占(zhan)用更多(duo)的內存,因為它們需要(yao)存儲(chu)更多(duo)的節(jie)點(dian)信息以便進行搜(sou)(sou)索。而二分(fen)搜(sou)(sou)索由于(yu)其特定的算法邏輯(ji),能夠在保持內存使用較低的同時實現高效的查找‌。

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