5801: 学习系列——BFS
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Description
广度优先搜索是一种对图进行搜索的算法。假设我们一开始位于某个顶点(即起点),此时并不知道图的整体结构,而我们的目的是从起点开始顺着边搜索,直到到达指定顶点(即终点)。在此过程中每走到一个顶点,就会判断一次它是否为终点。广度优先搜索会优先从离起点近的顶点开始搜索。
【过程】
A 为起点,G 为终点。一开始我们在起点A 上,此时并不知道G 在哪里。
将可以从A直达的三个顶点B、C、D设为下一步的候补顶点。
从候补顶点中选出一个顶点。优先选择最早成为候补的那个顶点,如果多个顶点同时成为候补,那么可以随意选择其中一个。
此处B、C、D 同时成为候补,所以我们随机选择了最左边的顶点B。
移动到选中的顶点B上。此时我们在B 上,所以B 变为红色,同时将已经搜索过的顶点变为橙色。注意:候补顶点是用“先入先出”(FIFO)的方式来管理的,因此可以使用“队列”这个数据结构。
将可以从B 直达的两个顶点E 和F 设为候补顶点。
此时,最早成为候补顶点的是C 和D,我们选择了左边的顶点C。移动到选中的顶点C 上。将可以从C 直达的顶点H 设为候补顶点。
重复上述操作直到到达终点,或者所有的顶点都被遍历为止。这个示例中的搜索顺序为A、B、C、D、E、F、H、I、J、K。
到达终点G,搜索结束。
广度优先搜索的特征为从起点开始,由近及远进行广泛的搜索。因此,目标顶点离起点越近,搜索结束得就越快。
对于图的搜索也是一样的。
【过程】
A 为起点,G 为终点。一开始我们在起点A 上,此时并不知道G 在哪里。
将可以从A直达的三个顶点B、C、D设为下一步的候补顶点。
从候补顶点中选出一个顶点。优先选择最早成为候补的那个顶点,如果多个顶点同时成为候补,那么可以随意选择其中一个。
此处B、C、D 同时成为候补,所以我们随机选择了最左边的顶点B。
移动到选中的顶点B上。此时我们在B 上,所以B 变为红色,同时将已经搜索过的顶点变为橙色。注意:候补顶点是用“先入先出”(FIFO)的方式来管理的,因此可以使用“队列”这个数据结构。
将可以从B 直达的两个顶点E 和F 设为候补顶点。
此时,最早成为候补顶点的是C 和D,我们选择了左边的顶点C。移动到选中的顶点C 上。将可以从C 直达的顶点H 设为候补顶点。
重复上述操作直到到达终点,或者所有的顶点都被遍历为止。这个示例中的搜索顺序为A、B、C、D、E、F、H、I、J、K。
到达终点G,搜索结束。
广度优先搜索的特征为从起点开始,由近及远进行广泛的搜索。因此,目标顶点离起点越近,搜索结束得就越快。
对于图的搜索也是一样的。