一、深度遍歷和廣度遍歷原理及實現

1、深度優先

英文縮寫為DFS即Depth First Search.其過程簡要來說是對每一個可能的分支路徑深入到不能再深入為止，而且每個節點只能訪問一次。對於上面的例子來說深度優先遍歷的結果就是：A,B,D,E,I,C,F,G,H.(假設先走子節點的的左側)。

深度優先遍歷各個節點，需要使用到堆（Stack）這種資料結構。stack的特點是是先進後出。整個遍歷過程如下：

首先將A節點壓入堆中，stack（A）;

將A節點彈出，同時將A的子節點C，B壓入堆中，此時B在堆的頂部，stack(B,C)；

將B節點彈出，同時將B的子節點E，D壓入堆中，此時D在堆的頂部，stack（D,E,C）；

將D節點彈出，沒有子節點壓入,此時E在堆的頂部，stack（E，C）；

將E節點彈出，同時將E的子節點I壓入，stack（I,C）；

…依次往下，最終遍歷完成，Java程式碼大概如下：

public void depthFirst() { Stack<Map<String, Object>> nodeStack = new Stack<Map<String, Object>>(); Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>(); nodeStack.add(node); while (!nodeStack.isEmpty()) { node = nodeStack.pop(); System.out.println(node); //獲得節點的子節點，對於二叉樹就是獲得節點的左子結點和右子節點 List<Map<String, Object>> children = getChildren(node); if (children != null && !children.isEmpty()) { for (Map child : children) { nodeStack.push(child); } } } } ​//節點使用Map存放 2、廣度優先

    英文縮寫為BFS即Breadth FirstSearch。其過程檢驗來說是對每一層節點依次訪問，訪問完一層進入下一層，而且每個節點只能訪問一次。對於上面的例子來說，廣度優先遍歷的 結果是：A,B,C,D,E,F,G,H,I(假設每層節點從左到右訪問)。

   廣度優先遍歷各個節點，需要使用到佇列（Queue）這種資料結構，queue的特點是先進先出，其實也可以使用雙端佇列，區別就是雙端佇列首位都可以插入和彈出節點。整個遍歷過程如下：

  首先將A節點插入佇列中，queue（A）;

  將A節點彈出，同時將A的子節點B，C插入佇列中，此時B在佇列首，C在佇列尾部，queue（B，C）；

  將B節點彈出，同時將B的子節點D，E插入佇列中，此時C在佇列首，E在佇列尾部，queue（C，D，E）;

  將C節點彈出，同時將C的子節點F，G，H插入佇列中，此時D在佇列首，H在佇列尾部，queue（D，E，F，G，H）；

  將D節點彈出，D沒有子節點，此時E在佇列首，H在佇列尾部，queue（E，F，G，H）；

  ...依次往下，最終遍歷完成，Java程式碼大概如下：
 

public void breadthFirst() { Deque<Map<String, Object>> nodeDeque = new ArrayDeque<Map<String, Object>>(); Map<String, Object> node = new HashMap<String, Object>(); nodeDeque.add(node); while (!nodeDeque.isEmpty()) { node = nodeDeque.peekFirst(); System.out.println(node); //獲得節點的子節點，對於二叉樹就是獲得節點的左子結點和右子節點 List<Map<String, Object>> children = getChildren(node); if (children != null && !children.isEmpty()) { for (Map child : children) { nodeDeque.add(child); } } } } //這裡使用的是雙端佇列，和使用queue是一樣的 二、應用—用雙端佇列實現深度優先演算法，遍歷樹，返回滿足某些要求的所有的路徑

1、將介面Filter類作為深度遍歷函式depthFirstStatePath的引數

為了實現引數的多型，將介面類作為depthFirstStatePath函式的引數。因為Filter是介面，所以其中的函式都是多型的，這樣就實現了depthFirstStatePath的引數的多型。

介面類：Filter public interface Filter{ boolean FilterofStatePath(List nodePath); }

深度遍歷類：depthFirst

public class depthFirst(){ //遍歷函式，介面作為引數

   public static List<List<StateNode>> depthFirstFilter(StateNode root,interface Filter<StateNode> filter){

   LinkedList<LinkedList<StateNode>>  node = new LinkedList<LinkedList<StateNode>>();
    LinkedList<LinkedList<StateNode>>  res = new LinkedList<LinkedList<StateNode>>();
  LinkedList<StateNode> inital = new LinkedList<StateNode>();
   inital.addLast(root);
   node.addLast(inital);

   while(!node.isEmpty){
           LinkedList<StateNode> curRevPath = node.removeFirst();
           if(filter.FilterofStatePath(curRevPath )
                    res.addLast(curRevPath);
           if (curRevPath.peekFirst().getSubStateNode() != null){
                   children = curRevPath.peekFirst().getSubStateNode();
        if (children != null)
      for (StateNode childNode : children) {
           LinkedList<StateNode> newPath = (LinkedList<StateNode>)curRevPath.clone();
           newPath.addFirst(childNode);
           q.addLast(newPath);
      }
   }

   }

    return res;

}

}