BFS模板 + 力扣例题

BFS模板 + 力扣例题

DFS和BFS的区别：

BFS的时间复杂度是O(logn)，DFS的时间复杂度是O(n)。BFS更节省时间，速度更快。

 

BFS模板：

 1 int BFS(Node start, Node target)//计算从起点start到终点target的距离
 2 {
 3     Queue<Node> q;//核心数据结构，队列
 4     Set<Node> visited;//访问过的不再访问，避免走回头路
 5     // 但是在二叉树结构里面不存在子节点访问父节点，所以不需要visited集合
 6 
 7     q.offer(start);//把起点加入队列
 8     visited.add(start);
 9     int step = 0;//step表示遍历的层数，也是步数
10 
11     while(q not empty())
12     {
13         int n = q.size();
14         /*将目前队列里所有的结点往邻接结点遍历*/ 
15         for(int i=0;i<n;i++)
16         {
17             Node curr = q.poll();
18         /*判断是否到达终点，也就是是否到达目标点*/
19             if(cur is target)
20             {
21                 return step;
22             }
23         /*将cur的邻近结点加入到队列里面*/ 
24             for(Node x : cur.adj()){
25                 if(x not in visited)
26                 {
27                     q.offer(x);
28                     visited.add(x);
29                 }
30             }
31         }
32         //更新步数，也就是更新遍历的层数
33         step++;
34     }
35 }

 

双向 BFS：

双向 BFS还是遵循 BFS 算法框架的，只是不再使用队列，而是使用 HashSet 方便快速判断两个集合是否有交集。

 1 int openLock(String[] deadends, String target) {
 2     Set<String> deads = new HashSet<>();
 3     for (String s : deadends) deads.add(s);
 4     // 用集合不用队列，可以快速判断元素是否存在
 5     Set<String> q1 = new HashSet<>();
 6     Set<String> q2 = new HashSet<>();
 7     Set<String> visited = new HashSet<>();
 8 
 9     int step = 0;
10     q1.add("0000");
11     q2.add(target);
12 
13     while (!q1.isEmpty() && !q2.isEmpty()) {
14         // 哈希集合在遍历的过程中不能修改，用 temp 存储扩散结果
15         Set<String> temp = new HashSet<>();
16 
17         /* 将 q1 中的所有节点向周围扩散 */
18         for (String cur : q1) {
19             /* 判断是否到达终点 */
20             if (deads.contains(cur))
21                 continue;
22             if (q2.contains(cur))
23                 return step;
24             visited.add(cur);
25 
26             /* 将一个节点的未遍历相邻节点加入集合 */
27             for (int j = 0; j < 4; j++) {
28                 String up = plusOne(cur, j);
29                 if (!visited.contains(up))
30                     temp.add(up);
31                 String down = minusOne(cur, j);
32                 if (!visited.contains(down))
33                     temp.add(down);
34             }
35         }
36         /* 在这里增加步数 */
37         step++;
38         // temp 相当于 q1
39         // 这里交换 q1 q2，下一轮 while 就是扩散 q2
40         q1 = q2;
41         q2 = temp;
42     }
43     return -1;
44 }

 

参考链接：https://mp.weixin.qq.com/s/WH_XGm1-w5882PnenymZ7g

 

力扣例题

 

posted @ 2021-09-15 16:11  白雪儿  Views(141)  Comments(0)  Edit  收藏  举报