[Algorithm] DFS/BFS

이혜지·2022년 5월 26일

Algorithm

목록 보기

11/12

DFS/BFS 복습!
DFS -> 큐
BFS -> 스택

DFS(Depth-First Search) !!스택과 재귀

DFS는 깊이 우선 탐색이라고도 부르며 그래프에서 깊은 부분을 우선적으로 탐색하는 알고리즘입니다.
DFS는 스택 자료구조(혹은 재귀함수)를 이용하며, 구체적인 동작 과정은 다음과 같습니다.
1. 탐색 시작 노드를 스택에 삽입하고 방문 처리를 합니다.
2. 스택의 최상단 노드에 방문하지 않은 인접한 노드가 하나라도 있으면 그 노드를 스택에 넣고 방문 처리합니다. 방문하지 않은 인접 노드가 없으면 스택에서 최상단 노드를 꺼냅니다.
3. 더 이상 2번의 과정을 수행할 수 없을 때까지 반복합니다.

# DFS 예제
def dfs(graph, v, visited):
    # 현재 노드를 방문처리한다
    visited[v] = True
    print(v, end=' ')
    #현재 노드와 연결된 다른 노드를 재귀적으로 방문
    for i in graph[v]:
        if not visited[i]:
            dfs(graph, i, visited) #재귀 이용

#각 노드가 연결된 정보를 리스트 자료형으로 표현(2차원 리스트)
graph = [
    [], #노드의 번호가 1번부터 시작하는 경우가 많아서 비워둔다.
    [2, 3, 8],
    [1, 7],
    [1, 4, 5],
    [3, 5],
    [3, 4],
    [7],
    [2, 6, 8],
    [1, 7]
]

# 각 노드가 방문된 정보를 리스트 자료형으로 표현(1차원 리스트)
visited = [False] * 9 #방문하지 않은 것으로 초기화 1번부터 8번 노드까지 하지만 1번 노드부터 사용하니까 9개로 설정

# 정의된 DFS 함수 호출
dfs(graph, 1, visited)

BFS(Breadth-First Search !!큐를 사용

BFS는 너비 우선 탐색이라고도 부르며, 그래프에서 가까운 노드부터 우선적으로 탐색하는 알고리즘입니다.
BFS는 큐 자료구조를 이용하며, 구체적인 동작 과정은 다음과 같습니다.
1. 탐색 시작 노드를 큐에 삽입하고 방문 처리를 합니다.
2. 큐에서 노드를 꺼낸 뒤에 해당 노드의 인접 노드 중에서 방문하지 않은 노드를 모두 큐에 삽입하고 방문 처리합니다.
3. 더 이상 2번의 과정을 수행할 수 없을 때까지 반복합니다.

from collections import deque

#BFS 메서드 정의
def bfs(graph, start, visited):
    #큐(Queue) 구현을 위해 deque 라이브러리 사용
    queue = deque([start])
    #현재 노드를 방문 처리
    visited[start] = True
    #큐가 빌 때까지 반복
    while queue:
        #큐에서 하나의 원소를 뽑아 출력하기
        v = queue.popleft()
        print(v, end=' ')
        #아직 방문하지 않은 인접한 원소들을 큐에 삽입
        for i in graph[v]:
            if not visited[i]:
                queue.append(i)
                visited[i] = True

graph = [
    [],
    [2, 3, 8],
    [1, 7],
    [1, 4, 5],
    [3, 5],
    [3, 4],
    [7],
    [2, 6, 8],
    [1, 7]
]

#각 노드가 방문된 정보를 표현 (1차원 리스트)
visited = [False] * 9

#정의된 BFS 함수 호출
bfs(graph, 1, visited)