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圖形遍歷

關於這個模擬實驗

此模擬展示電腦如何探索圖形。學生選擇廣度優先搜尋（BFS）或深度優先搜尋（DFS），選定起點節點並設定速度，然後觀看節點在等待、處理或拜訪時顏色的變化。讀數會顯示已拜訪的數目、佇列或堆疊的大小，以及拜訪次序；另有按鈕可生成新的隨機圖形。以同一起點運行兩種方法，可見 BFS 逐層擴散，而 DFS 則深入探索。此模擬適合用於資料結構與演算法的電腦科學課。

學生可以探索什麼

  • 從節點 1 運行 BFS，並讀取「拜訪次序」讀數。
  • 在相同的「起點節點」下，把「方法」切換為 DFS，並比較次序。
  • 觀察每種方法的「佇列 / 堆疊大小」讀數如何增減。
  • 改變「起點節點」，看整個遍歷如何改變。
  • 按「重新生成圖形」，並在運行前預測次序。

學習目標

  1. 1描述廣度優先和深度優先搜尋如何探索圖形。
  2. 2區分佇列與堆疊，並把每一項與一種搜尋方法聯繫起來。
  3. 3預測一個小圖形的拜訪次序。
  4. 4解釋為何 BFS 能找到步數最少的路徑。

教師常問的問題

可以免費使用嗎？

可以。它免費，可在任何現代瀏覽器上使用，包括白板和平板電腦，無需登記。

BFS 與 DFS 有何分別？

廣度優先搜尋使用佇列，先拜訪相距一步的所有節點，然後是相距兩步的，依此類推。深度優先搜尋使用堆疊，沿一條分支盡量深入，之後才回溯。

顏色代表什麼？

琥珀色節點正在佇列或堆疊中等待，白色為正在處理的節點，已拜訪的節點由第一個的藍色漸變至最後一個的洋紅色。亮色的邊顯示每個節點是如何被到達的。

怎樣使用圖形遍歷模擬？

選擇 BFS 或 DFS，設定「起點節點」和「每秒步數」，然後觀看搜尋運行。按「重新生成圖形」可嘗試不同的網絡。

嵌入這個模擬實驗

免費嵌入你的學習平台、網誌或班級網頁。

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