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feat: Add glossary and description for "哈希集合" (krahets#1310)
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krahets authored Apr 28, 2024
1 parent a88c7b9 commit cfc2737
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Showing 28 changed files with 36 additions and 31 deletions.
2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/cpp/chapter_graph/graph_bfs.cpp
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Expand Up @@ -12,7 +12,7 @@
vector<Vertex *> graphBFS(GraphAdjList &graph, Vertex *startVet) {
// 顶点遍历序列
vector<Vertex *> res;
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
unordered_set<Vertex *> visited = {startVet};
// 队列用于实现 BFS
queue<Vertex *> que;
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/cpp/chapter_graph/graph_dfs.cpp
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Expand Up @@ -25,7 +25,7 @@ void dfs(GraphAdjList &graph, unordered_set<Vertex *> &visited, vector<Vertex *>
vector<Vertex *> graphDFS(GraphAdjList &graph, Vertex *startVet) {
// 顶点遍历序列
vector<Vertex *> res;
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
unordered_set<Vertex *> visited;
dfs(graph, visited, res, startVet);
return res;
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/csharp/chapter_graph/graph_bfs.cs
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -12,7 +12,7 @@ public class graph_bfs {
List<Vertex> GraphBFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
// 顶点遍历序列
List<Vertex> res = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
HashSet<Vertex> visited = [startVet];
// 队列用于实现 BFS
Queue<Vertex> que = new();
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/csharp/chapter_graph/graph_dfs.cs
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Expand Up @@ -26,7 +26,7 @@ void DFS(GraphAdjList graph, HashSet<Vertex> visited, List<Vertex> res, Vertex v
List<Vertex> GraphDFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
// 顶点遍历序列
List<Vertex> res = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
HashSet<Vertex> visited = [];
DFS(graph, visited, res, startVet);
return res;
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/dart/chapter_graph/graph_bfs.dart
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Expand Up @@ -14,7 +14,7 @@ List<Vertex> graphBFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
// 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
// 顶点遍历序列
List<Vertex> res = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
Set<Vertex> visited = {};
visited.add(startVet);
// 队列用于实现 BFS
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/dart/chapter_graph/graph_dfs.dart
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Expand Up @@ -30,7 +30,7 @@ void dfs(
List<Vertex> graphDFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
// 顶点遍历序列
List<Vertex> res = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
Set<Vertex> visited = {};
dfs(graph, visited, res, startVet);
return res;
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/go/chapter_graph/graph_bfs.go
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Expand Up @@ -13,7 +13,7 @@ import (
func graphBFS(g *graphAdjList, startVet Vertex) []Vertex {
// 顶点遍历序列
res := make([]Vertex, 0)
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
visited := make(map[Vertex]struct{})
visited[startVet] = struct{}{}
// 队列用于实现 BFS, 使用切片模拟队列
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/go/chapter_graph/graph_dfs.go
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Expand Up @@ -28,7 +28,7 @@ func dfs(g *graphAdjList, visited map[Vertex]struct{}, res *[]Vertex, vet Vertex
func graphDFS(g *graphAdjList, startVet Vertex) []Vertex {
// 顶点遍历序列
res := make([]Vertex, 0)
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
visited := make(map[Vertex]struct{})
dfs(g, visited, &res, startVet)
// 返回顶点遍历序列
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/java/chapter_graph/graph_bfs.java
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Expand Up @@ -15,7 +15,7 @@ public class graph_bfs {
static List<Vertex> graphBFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
// 顶点遍历序列
List<Vertex> res = new ArrayList<>();
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
Set<Vertex> visited = new HashSet<>();
visited.add(startVet);
// 队列用于实现 BFS
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/java/chapter_graph/graph_dfs.java
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Expand Up @@ -28,7 +28,7 @@ static void dfs(GraphAdjList graph, Set<Vertex> visited, List<Vertex> res, Verte
static List<Vertex> graphDFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
// 顶点遍历序列
List<Vertex> res = new ArrayList<>();
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
Set<Vertex> visited = new HashSet<>();
dfs(graph, visited, res, startVet);
return res;
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/javascript/chapter_graph/graph_bfs.js
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Expand Up @@ -12,7 +12,7 @@ const { Vertex } = require('../modules/Vertex');
function graphBFS(graph, startVet) {
// 顶点遍历序列
const res = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
const visited = new Set();
visited.add(startVet);
// 队列用于实现 BFS
Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/javascript/chapter_graph/graph_dfs.js
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Expand Up @@ -27,7 +27,7 @@ function dfs(graph, visited, res, vet) {
function graphDFS(graph, startVet) {
// 顶点遍历序列
const res = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
const visited = new Set();
dfs(graph, visited, res, startVet);
return res;
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/kotlin/chapter_graph/graph_bfs.kt
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Expand Up @@ -14,7 +14,7 @@ import java.util.*
fun graphBFS(graph: GraphAdjList, startVet: Vertex): MutableList<Vertex?> {
// 顶点遍历序列
val res = mutableListOf<Vertex?>()
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
val visited = HashSet<Vertex>()
visited.add(startVet)
// 队列用于实现 BFS
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/kotlin/chapter_graph/graph_dfs.kt
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Expand Up @@ -31,7 +31,7 @@ fun dfs(
fun graphDFS(graph: GraphAdjList, startVet: Vertex?): MutableList<Vertex?> {
// 顶点遍历序列
val res = mutableListOf<Vertex?>()
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
val visited = HashSet<Vertex?>()
dfs(graph, visited, res, startVet)
return res
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/python/chapter_graph/graph_bfs.py
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Expand Up @@ -18,7 +18,7 @@ def graph_bfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> list[Vertex]:
# 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
# 顶点遍历序列
res = []
# 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
# 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
visited = set[Vertex]([start_vet])
# 队列用于实现 BFS
que = deque[Vertex]([start_vet])
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/python/chapter_graph/graph_dfs.py
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Expand Up @@ -29,7 +29,7 @@ def graph_dfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> list[Vertex]:
# 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
# 顶点遍历序列
res = []
# 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
# 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
visited = set[Vertex]()
dfs(graph, visited, res, start_vet)
return res
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/ruby/chapter_graph/graph_bfs.rb
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Expand Up @@ -13,7 +13,7 @@ def graph_bfs(graph, start_vet)
# 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
# 顶点遍历序列
res = []
# 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
# 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
visited = Set.new([start_vet])
# 队列用于实现 BFS
que = [start_vet]
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/ruby/chapter_graph/graph_dfs.rb
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Expand Up @@ -25,7 +25,7 @@ def graph_dfs(graph, start_vet)
# 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
# 顶点遍历序列
res = []
# 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
# 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
visited = Set.new
dfs(graph, visited, res, start_vet)
res
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/rust/chapter_graph/graph_bfs.rs
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Expand Up @@ -15,7 +15,7 @@ use std::collections::{HashSet, VecDeque};
fn graph_bfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> Vec<Vertex> {
// 顶点遍历序列
let mut res = vec![];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
let mut visited = HashSet::new();
visited.insert(start_vet);
// 队列用于实现 BFS
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/rust/chapter_graph/graph_dfs.rs
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Expand Up @@ -31,7 +31,7 @@ fn dfs(graph: &GraphAdjList, visited: &mut HashSet<Vertex>, res: &mut Vec<Vertex
fn graph_dfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> Vec<Vertex> {
// 顶点遍历序列
let mut res = vec![];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
let mut visited = HashSet::new();
dfs(&graph, &mut visited, &mut res, start_vet);

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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/swift/chapter_graph/graph_bfs.swift
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Expand Up @@ -12,7 +12,7 @@ import utils
func graphBFS(graph: GraphAdjList, startVet: Vertex) -> [Vertex] {
// 顶点遍历序列
var res: [Vertex] = []
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
var visited: Set<Vertex> = [startVet]
// 队列用于实现 BFS
var que: [Vertex] = [startVet]
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/swift/chapter_graph/graph_dfs.swift
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Expand Up @@ -26,7 +26,7 @@ func dfs(graph: GraphAdjList, visited: inout Set<Vertex>, res: inout [Vertex], v
func graphDFS(graph: GraphAdjList, startVet: Vertex) -> [Vertex] {
// 顶点遍历序列
var res: [Vertex] = []
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
var visited: Set<Vertex> = []
dfs(graph: graph, visited: &visited, res: &res, vet: startVet)
return res
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2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/typescript/chapter_graph/graph_bfs.ts
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -12,7 +12,7 @@ import { Vertex } from '../modules/Vertex';
function graphBFS(graph: GraphAdjList, startVet: Vertex): Vertex[] {
// 顶点遍历序列
const res: Vertex[] = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
const visited: Set<Vertex> = new Set();
visited.add(startVet);
// 队列用于实现 BFS
Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion codes/typescript/chapter_graph/graph_dfs.ts
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -31,7 +31,7 @@ function dfs(
function graphDFS(graph: GraphAdjList, startVet: Vertex): Vertex[] {
// 顶点遍历序列
const res: Vertex[] = [];
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
// 哈希集合,用于记录已被访问过的顶点
const visited: Set<Vertex> = new Set();
dfs(graph, visited, res, startVet);
return res;
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1 change: 1 addition & 0 deletions docs/chapter_appendix/terminology.md
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Expand Up @@ -50,6 +50,7 @@
| front of the queue | 队首 | 佇列首 |
| rear of the queue | 队尾 | 佇列尾 |
| hash table | 哈希表 | 雜湊表 |
| hash set | 哈希集合 | 雜湊集合 |
| bucket |||
| hash function | 哈希函数 | 雜湊函式 |
| hash collision | 哈希冲突 | 雜湊衝突 |
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4 changes: 2 additions & 2 deletions docs/chapter_backtracking/permutations_problem.md
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Expand Up @@ -59,7 +59,7 @@

![重复排列](permutations_problem.assets/permutations_ii.png)

那么如何去除重复的排列呢?最直接地,考虑借助一个哈希表,直接对排列结果进行去重。然而这样做不够优雅,**因为生成重复排列的搜索分支没有必要,应当提前识别并剪枝**,这样可以进一步提升算法效率。
那么如何去除重复的排列呢?最直接地,考虑借助一个哈希集合,直接对排列结果进行去重。然而这样做不够优雅,**因为生成重复排列的搜索分支没有必要,应当提前识别并剪枝**,这样可以进一步提升算法效率。

### 相等元素剪枝

Expand All @@ -73,7 +73,7 @@

### 代码实现

在上一题的代码的基础上,我们考虑在每一轮选择中开启一个哈希表 `duplicated` ,用于记录该轮中已经尝试过的元素,并将重复元素剪枝:
在上一题的代码的基础上,我们考虑在每一轮选择中开启一个哈希集合 `duplicated` ,用于记录该轮中已经尝试过的元素,并将重复元素剪枝:

```src
[file]{permutations_ii}-[class]{}-[func]{permutations_ii}
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2 changes: 1 addition & 1 deletion docs/chapter_backtracking/summary.md
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Expand Up @@ -7,7 +7,7 @@
- 回溯问题通常包含多个约束条件,它们可用于实现剪枝操作。剪枝可以提前结束不必要的搜索分支,大幅提升搜索效率。
- 回溯算法主要可用于解决搜索问题和约束满足问题。组合优化问题虽然可以用回溯算法解决,但往往存在效率更高或效果更好的解法。
- 全排列问题旨在搜索给定集合元素的所有可能的排列。我们借助一个数组来记录每个元素是否被选择,剪掉重复选择同一元素的搜索分支,确保每个元素只被选择一次。
- 在全排列问题中,如果集合中存在重复元素,则最终结果会出现重复排列。我们需要约束相等元素在每轮中只能被选择一次,这通常借助一个哈希表来实现
- 在全排列问题中,如果集合中存在重复元素,则最终结果会出现重复排列。我们需要约束相等元素在每轮中只能被选择一次,这通常借助一个哈希集合来实现
- 子集和问题的目标是在给定集合中找到和为目标值的所有子集。集合不区分元素顺序,而搜索过程会输出所有顺序的结果,产生重复子集。我们在回溯前将数据进行排序,并设置一个变量来指示每一轮的遍历起始点,从而将生成重复子集的搜索分支进行剪枝。
- 对于子集和问题,数组中的相等元素会产生重复集合。我们利用数组已排序的前置条件,通过判断相邻元素是否相等实现剪枝,从而确保相等元素在每轮中只能被选中一次。
- $n$ 皇后问题旨在寻找将 $n$ 个皇后放置到 $n \times n$ 尺寸棋盘上的方案,要求所有皇后两两之间无法攻击对方。该问题的约束条件有行约束、列约束、主对角线和次对角线约束。为满足行约束,我们采用按行放置的策略,保证每一行放置一个皇后。
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12 changes: 8 additions & 4 deletions docs/chapter_graph/graph_traversal.md
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Expand Up @@ -18,7 +18,11 @@ BFS 通常借助队列来实现,代码如下所示。队列具有“先入先
2. 在循环的每轮迭代中,弹出队首顶点并记录访问,然后将该顶点的所有邻接顶点加入到队列尾部。
3. 循环步骤 `2.` ,直到所有顶点被访问完毕后结束。

为了防止重复遍历顶点,我们需要借助一个哈希表 `visited` 来记录哪些节点已被访问。
为了防止重复遍历顶点,我们需要借助一个哈希集合 `visited` 来记录哪些节点已被访问。

!!! tip

哈希集合可以看作一个只存储 `key` 而不存储 `value` 的哈希表,它可以在 $O(1)$ 时间复杂度下进行 `key` 的增删查改操作。根据 `key` 的唯一性,哈希集合通常用于数据去重等场景。

```src
[file]{graph_bfs}-[class]{}-[func]{graph_bfs}
Expand Down Expand Up @@ -67,7 +71,7 @@ BFS 通常借助队列来实现,代码如下所示。队列具有“先入先

**时间复杂度**:所有顶点都会入队并出队一次,使用 $O(|V|)$ 时间;在遍历邻接顶点的过程中,由于是无向图,因此所有边都会被访问 $2$ 次,使用 $O(2|E|)$ 时间;总体使用 $O(|V| + |E|)$ 时间。

**空间复杂度**:列表 `res`哈希表 `visited` ,队列 `que` 中的顶点数量最多为 $|V|$ ,使用 $O(|V|)$ 空间。
**空间复杂度**:列表 `res`哈希集合 `visited` ,队列 `que` 中的顶点数量最多为 $|V|$ ,使用 $O(|V|)$ 空间。

## 深度优先遍历

Expand All @@ -77,7 +81,7 @@ BFS 通常借助队列来实现,代码如下所示。队列具有“先入先

### 算法实现

这种“走到尽头再返回”的算法范式通常基于递归来实现。与广度优先遍历类似,在深度优先遍历中,我们也需要借助一个哈希表 `visited` 来记录已被访问的顶点,以避免重复访问顶点。
这种“走到尽头再返回”的算法范式通常基于递归来实现。与广度优先遍历类似,在深度优先遍历中,我们也需要借助一个哈希集合 `visited` 来记录已被访问的顶点,以避免重复访问顶点。

```src
[file]{graph_dfs}-[class]{}-[func]{graph_dfs}
Expand Down Expand Up @@ -133,4 +137,4 @@ BFS 通常借助队列来实现,代码如下所示。队列具有“先入先

**时间复杂度**:所有顶点都会被访问 $1$ 次,使用 $O(|V|)$ 时间;所有边都会被访问 $2$ 次,使用 $O(2|E|)$ 时间;总体使用 $O(|V| + |E|)$ 时间。

**空间复杂度**:列表 `res`哈希表 `visited` 顶点数量最多为 $|V|$ ,递归深度最大为 $|V|$ ,因此使用 $O(|V|)$ 空间。
**空间复杂度**:列表 `res`哈希集合 `visited` 顶点数量最多为 $|V|$ ,递归深度最大为 $|V|$ ,因此使用 $O(|V|)$ 空间。

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