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广度优先遍历又称为宽度优先搜索,是最常见的图的搜索方法之一。广度优先搜索指从某一点出发,一次性访问所有未被访问的邻节点,再依次从这些已访问过的邻接点出发,一层一层地访问。广度优先遍历是按照广度优先搜索的方式对图进行遍历的。
按照广度优先搜索的顺序,上图的访问顺序是:1 2 3 4 5 6
广度优先遍历的秘籍:先被访问的节点,其邻节点先被访问。
根据广度优先遍历的秘籍,先来先服务,可以借助队列实现。因为对每个节点只访问一次,所以可以设置一个辅助数组 visited[i] = false,表示第 i 个节点未被访问;visited[i] = true,表示第 i 个节点已被访问。
1 初始化所有节点均为被访问,并初始化一个空队列。
2 从图中的某个节点 v 出发,访问 v 并标记其已被访问,将 v 入队。
3 如果队列非空,则继续执行,否则算法结束。
4 将队头元素 v 出队,依次访问 v 的所有未被访问的邻接点,标记已被访问并入队,转向步骤3.
一个有向图如下图所示,其广度优先遍历的过程如下所述。
1 初始化所有节点都未被访问,visited[i] = false,i =[1,6]。并初始化一个空队列 Q。
2 从节点 1 出发,标记其已被访问,visited[1] = true,将节点 1 入队。
3 将队头元素 1 出队,依次访问 1 的所有未被访问的邻接点2和3,标记其已被访问并入队。
4 对队头元素2出队,将2未被访问的邻接点4标记为已被访问,并将其入队。
5 将队头元素3出队,3的邻接点2已被访问,不用处理,将未被访问的邻接点5标记为已被访问,并将其入队。
6 将队头元素4出队,4的邻接点3已被访问,不用处理,将未被访问的邻接点6标记为已被访问,并将其入队。
7 将队头元素5出队,5 的邻节点4和6已被访问,不用处理,没有未被访问的邻接点。
8 将队头元素6出队,6没有邻接点。
9 队列为空,算法结束。广度优先遍历序列为 1 2 3 4 5 6。
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