BFS遍历和完全无向图中的DFS一样吗?

Is BFS traversal the same as DFS in a Complete Undirected Graph?

我有一个作业要求我计算给定完整无向图的最短路径。题目给出一个完整的无向图,基本算法(BFS和DFS)可以提供最短路径。考虑到它是一个完整的无向图,我想知道使用 BFS 或 DFS 是否会产生相同的输出。

我假设图表是用非负权重加权的

  • 最短路径在未加权完全图中是微不足道的
  • 在无向图中,负权重边将创建负权重循环。这样的图中没有最短路径,因为你总是可以通过添加负循环来改进它。

我还假设您正在寻找两个给定顶点之间的最短路径,因为这是唯一真正适用于 DFS 和 BFS 的最短路径任务。

  • 要查找所有单源最短路径,您将使用 Dijkstra
  • 要找到所有对的最短路径,您可以使用 Floyd-Warshall

如果图是有限的,DFS 和 BFS 都会给你最短的路径。如果有多个最短路径,DFS 和 BFS 都可以完成,因此它们 return 所有。否则,它们不能保证为您提供相同的最短路径 - 甚至不能保证同一算法的不同实现,它可能会根据边的顺序而有所不同。

DFS 和 BFS 都将具有可怕的时间复杂度 O(n!),因为它们将遍历整个问题 space,找到从源到目标的所有可能路径。此外,BFS 将具有更大的 space 复杂度(又是 O(n!))。

对于 DFS 和 BFS,这种复杂性在一般情况下可以通过保持“当前最佳”并修剪无法击败它的分支(因为它们的长度已经更糟)而有所改善。但是您仍然无法接近更合适的算法的速度,例如 Dijkstra 或 A*