不使用队列是否可以进行广度优先搜索或广度优先遍历？答案

【问题标题】：is breadth first search or breadth first traversal possible without using a queue?不使用队列是否可以进行广度优先搜索或广度优先遍历？
【发布时间】：2010-10-25 17:58:13
【问题描述】：

我记得并检查过，遍历树或首先抓取网络广度 (BFS) 的常用方法是使用队列。实际上有没有一种方法可以不使用队列来实现它？

【问题讨论】：

不使用队列的目的是什么？
只是为了了解不同的实现方式
也许我的评论已经过时了，但确实有办法做到这一点。 stackoverflow.com/a/2549825/2198656

标签： queue web-crawler breadth-first-search

【解决方案1】：

我知道这个问题现在很老了，但我只是想回答一下。您可以使用数组、链表（或任何其他线性容器）来执行此操作，而无需递归。保留两个容器old 和new，并在遍历old 中的所有项目时将old 与new 交换。与队列的实现非常相似。

在 Python 中它看起来像：

def breadth_first(root):
    if not root:
        return
    old = []
    new = []
    old.append(root)
    while old:
        for n in old:
            process(n)  # Do something
            if n.left:
                new.append(n.left)
            if n.right:
                new.append(n.right)
        old = new
        new = []

运行时复杂度与队列实现相同，O(n)。

【讨论】：

【解决方案2】：

您确实应该使用队列，因为它更容易实现。此外，队列允许多台机器一起工作（一个队列站点，而另一个从队列中弹出站点以进行遍历）。

我看到的唯一其他方法是使用递归（要困难得多，并且只使用少量或多或少的内存）。

【讨论】：

如何使用栈来模拟队列？
见stackoverflow.com/questions/69192/using-stack-as-queue。本质上，您可以使用两个堆栈。
您展示的链接实现了一个带有两个堆栈的队列。但是如何将这个想法转化为 BFS 的递归实现呢？

【解决方案3】：

使用递归。但是队列在栈中……

【讨论】：

有没有像简单的伪代码一样可以使用递归实现 BFS 的地方？
我也想知道这个。您想如何使用调用堆栈有效地替换队列？

【解决方案4】：

如果您关心排序，请使用队列。 queue 保留插入顺序。或者您可以使用列表的实现，例如两个数组列表来交替。但从根本上说，列表也保留了顺序。

如果您不关心排序，您可以使用任何集合实现。 sets 不保留此顺序。

例如，在 BFS 实现中，如果你不关心节点的顺序，你可以使用两个集合，旧的和新的来交替，而不是一个队列。

【讨论】：