[알고리즘] 깊이우선탐색(DFS)이란

1. 깊이 우선 탐색 DFS ( Depth - First Search)

 

 

DFS는 깊이 우선 탐색이라고도 부르며 그래프에서 깊은 부분을 우선적으로 탐색하는 알고리즘입니다. DFS는 스택 자료구조 혹은 재귀함수를 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 방문처리합니다. 방문하지 않은 인접 노드가 없으면 스택에서 최상단 노드를 꺼냅니다.
3. 더이상 2번의 과정을 수행할 수 없을 때까지 반복합니다.

 

 

2. DFS 동작 예시 (예시는 번호가 낮은 인접 노드 부터 방문)

• [step 0] 그래프 준비 (방문 기준 : 번호가 낮은 인접노드부터) / 시작노드 : 1
  

  

• [step 1] 시작노드인 ‘1’을 스택에 삽입하고 방문처리
  

  

• [step 2] 스택의 최상단 노드인 ‘1’에 방문하지 않은 인접노드 ‘2’, ‘3’, ‘8’,이 있음
  이 중에서 가장 작은 노드인 ‘2’를 스택에 넣고 방문처리
  

  

 

• [step 3] 스택의 최상단 노드인 ‘2’에 방문하지 않은 인접노드 ‘7’이 있음
  따라서, ‘7’번 노드를 스택에 넣고 방문처리
  

  

 

• [step 4] 스택의 최상단 노드인 ‘7’에 방문하지 않은 인접노드 ‘6’, ‘8’이 있음
  이 중에서 가장 작은 노드 ‘6’번 노드를 스택에 넣고 방문처리
  

  

 

• [step 5] 스택의 최상단 노드인 ‘6’에 방문하지 않은 인접노드가 없음
  따라서 스택에서 6번 노드를 꺼냄
  

  

 

• [step 6] 스택의 최상단 노드인 ‘7’에 방문하지 않은 인접노드 ‘8’이 있음
  따라서 ‘8’번 노드를 스택에 넣고 방문처리
  

  

  
  

• 이런 과정을 반복했을 때, 전체 노드의 탐색순서 (스택에 들어간 순서)는 다음과 같다.
  ✔️ 탐색 순서 :  1 → 2 → 7→ 6 → 8 →3→ 4→ 5

• 

 

 

3. DFS 코드 예시 (예시는 번호가 낮은 인접 노드 부터 방문)

* 양방향 탐색 간선
* 방문한 노드의 순서를 출력하는 문제

# 각 노드가 연결된 정보를 표현(2차원 리스트)
graph = [
    [], # 0번 노드 비워둔다.
    [2,3,8], # 1번노드와 연결된 노드번호
    [1,7], # 2번노드와 연결된 노드번호
    [1,4,5],
    [3,5],
    [3,4],
    [7],
    [2,6,8],
    [1,7], # 8번노드와 연결된 노드번호
]

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

# 정의된 DFS 함수 호출
def dfs(graph, start, v): # v는 시작노드
    v[start]= True # 방문한 노드는 True로 바꿔준다.
    print(start, end=' ')
    
    for i in graph[start]: # graph 방문 노드와 연결된 노드의 방문 여부 확인하기
        if v[i] == False: # 만약 연결된 노드가 아직 방문이 안되었다면
            dfs(graph,i,visited) # 다시 dfs 함수 실행하여 True로 만들어주는 작업하자

dfs(graph,1,visited)


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