有没有退出 DFS 程序的好方法？答案

【问题标题】：Is there a good way to exit a DFS procedure?有没有退出 DFS 程序的好方法？
【发布时间】：2021-02-19 01:30:27
【问题描述】：

我了解到递归深度优先搜索过程会按深度搜索整棵树，并跟踪所有可能的选择。

但是，我想修改函数，以便可以在中间调用“完全退出”，这将完全停止递归。有没有有效的方法来做到这一点？

【问题讨论】：

抛出异常？
另外，您可以切换到带有堆栈的迭代 DFS，然后使用简单的 break 语句提前终止非常简单。
不清楚call a "total exit" in the middle是什么意思。这是否意味着递归函数本身应该在找到有趣的东西后取消 DFS。或者用户，或者超时计时器，是否应该有能力在中间取消 DFS？

标签： algorithm recursion depth-first-search

【解决方案1】：

有 3 种方法可以做到这一点。

返回一个表示您已完成的值，并在每次调用后检查它。
抛出异常并在顶层捕获它。
从递归切换到堆栈，然后break 循环。

第三个效率最高，但工作量也最多。第一个是最清楚的。第二种简单且有效..但往往使代码更复杂并且在许多语言中效率低下。

【讨论】：

【解决方案2】：

一个常见的 DFS 是这样工作的：

DFS(u){
    mark[u] = true
    for each v connected to u:
        if(!mark[v]) DFS(v)
}

你可以试试这样的：

static bool STOP = false;   

DFS(u){
    if(STOP) return;
    mark[u] = true
    for each v connected to u:
        if(!mark[v]) DFS(v)
}

在 DFS 的开头放置一个静态 bool 应该保证一旦你将 STOP 设置为 true，从现在开始不会对 DFS 的堆栈递归调用执行任何重要操作。不幸的是，它不仅会忽略堆叠的函数调用，而且会立即完成。

【讨论】：

【解决方案3】：

协程

比利接受的答案是错误的三分法。有超过三 (3) 种方法可以做到这一点。 Coroutines 非常适合这种情况，因为它们是可暂停、可恢复和可取消的 -

def dfs(t):
  if not t:
    return                      # <- stop 
  else:
    yield from dfs(t.left)      # <- delegate control to left branch
    yield t.value               # <- yield a value and pause
    yield from dfs(t.right)     # <- delegate control to right branch

调用者可以控制协程的执行 -

def search(t, query):
  for val in dfs(t):
    if val == query:
      return val        # <- return stops dfs as soon as query is matched
  return None           # <- otherwise return None if dfs is exhausted

支持协程的语言通常具有一些其他通用函数，这些函数使它们以多种方式发挥作用

持久迭代器

另一个类似于协程的选项是流或持久迭代器。具体示例见this Q&A。

【讨论】：