C++之广度优先搜索算法篇
C++之
广度优先搜索算法篇
广度优先搜索(又称宽度优先搜索算法)是最简便的图的搜索算法之一,这一算法也是很多重要的图的算法的原型。 Dijkstra单源最短路径算法和Prim最小生成树算法都采用了和宽度优先搜索类似的思想。其别名又叫BFS,属于一种盲目搜寻法,目的是系统地展开并检查图中的所有节点,以找寻结果。换句话说,它并不考虑结果的可能位置,彻底地搜索整张图,直到找到结果为止。
广度优先算在全书中也算厉害了,在我的私人定制的“NOI BOSS表”中也属NO.2了,它和深搜不同,广搜相对来说可以求出最短路径,但就是时间复杂度略有差别。
看了下面这张表格可以了解广搜与深搜的对比,也就可以看出两者的优劣和
遍历方式
|
深度优先搜索遍历
|
广度优先搜索遍历
|
所用数据结构
|
栈
|
队列
|
一般优化
|
最优性剪枝
可行性剪枝
|
Hash判重
双向搜索
|
。
广搜的核心思想就是:从初始结点开始,产生第一层节点,检查目标结点是否在这些后继结点之中,没有,就扩展第一层节点,若没有,用产生式规则得到第二层节点;检查目标结点是否在这些后继结点之中,没有,就扩展第 二层节点……像这样以此扩展节点、检查,直到发现目标结点为止。
广度优先搜索算法如下:(用 QUEUE)
广搜的算法描述大体框架:
int bfs() { 初始化,初始状态存入队列; int head=0,tail=1;//head为首指针,tail为尾指针。 do { 指针head后移一位,指向待扩展结点; for(int i=1;i<=max;++i) { if(子结点符合条件) { tail指针增1,把新结点存入队尾; if(新结点与原已产生的结点重复)删去该结点(取消入队,tail减1); else if(新结点是目标结点)输出并推出; } } } while(head<tail);//队列为空 }
广搜的应用: