BFS又名廣度優(yōu)先搜索,和DFS算法一樣都是遞歸算法,不同的是,BFS算法通過隊列,在避免循環(huán)的同時遍歷目標所有節(jié)點。
BFS算法的工作原理圖解
以具有5個節(jié)點的無向圖為例,如下圖:
從節(jié)點0開始,BFS算法首先將其放入Visited列表并將其所有相鄰節(jié)點放入隊列。
接下來,訪問隊列前面的節(jié)點1,并轉到節(jié)點1相鄰的節(jié)點。因為節(jié)點0已經被訪問過,所以訪問節(jié)點2。
節(jié)點2有一個未訪問的相鄰節(jié)點4,但因為節(jié)點4在隊列的最后,因此我們要先訪問位于隊列前面的節(jié)點3。
隊列中只剩下節(jié)點4沒有被訪問,所以最后訪問節(jié)點4。
至此,已經完成了此無向圖的廣度優(yōu)先遍歷。
BFS算法的偽代碼
create a queue Q mark v as visited and put v into Q while Q is non-empty remove the head u of Q mark and enqueue all (unvisited) neighbours of u
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Python代碼實現(xiàn)BFS算法
import collections def bfs(graph, root): visited, queue = set(), collections.deque([root]) visited.add(root) while queue: vertex = queue.popleft() print(str(vertex) + " ", end="") for neighbour in graph[vertex]: if neighbour not in visited: visited.add(neighbour) queue.append(neighbour) if __name__ == '__main__': graph = {0: [1, 2], 1: [2], 2: [3], 3: [1, 2]} print("Following is Breadth First Traversal: ") bfs(graph, 0)
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