C++ 广度优先搜索(bfs)(五十四)【第一篇】

2024-02-13 08:12

本文主要是介绍C++ 广度优先搜索(bfs)(五十四)【第一篇】,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

今天我们来学习一下一个新的搜索,广度优先搜索。

1.广度优先搜索的前提

队列(queue) 是一种 操作受限制 的线性表,其限制:

  • 只允许从表的前端(front)进行删除操作;

  • 只允许在表的后端(rear)进行插入操作。

一般允许进行插入的一端我们称为 队尾 ,允许删除的一端称为 队首 ;

图片

队列的主要操作包括:

  • 入队(push):队列的插入操作

  • 出队(pop):队列的删除操作

  • 判断队列是否为空(empty)

  • 统计队列元素的个数(size)

  • 访问队首元素(front)

数据存取特点:具有 先进先出 的性质。

2.广度优先搜索

广度优先搜索,又称宽度优先搜索,简称 BFS,我们以后都会用 BFS 来表示广度优先搜索。与深度优先搜索不同的是,广度优先搜索会先将与起始点距离较近的点搜索完毕,再继续搜索较远的点,而深搜却是沿着一个分支搜到最后。

BFS 从起点开始,优先搜索离起点最近的点,然后由这个最近的点扩展其他稍近的点,这样一层一层的扩展,就像水波扩散一样。

图片

对上图进行深搜按照顶点访问顺序会得到序列:A−B−E−F−C−D−G

对上图进行广搜按照顶点访问顺序会得到序列:A−B−C−D−E−F−G

广度优先搜索的层次关系是很明显的,上面的图的分层次关系如下:

  • 第一层的点为 A

  • 第二层的点为 B,C,D

  • 第三层的点为 E,F,G

BFS 需要借助队列来实现:

  1. 初始的时候把起始点放到队列中,并标记起点访问。

  2. 如果队列不为空,从队列中取出一个元素 
    x,否则算法结束。

  3. 访问和 
    x 相连的所有点 
    v,如果 
    v 没有被访问,把 v 入队,并标记已经访问。

  4. 重复执行步骤 2。

最后写出来的代码框架如下:

void bfs(起始点) {/*将起始点放入队列中;*//*标记起点访问;*/while (/*如果队列不为空*/) {/* 访问队列中队首元素x *//* 删除队首元素 */for (/* x 所有相邻点 */) {if (/* 该点未被访问过且合法 */) {/*标记该点访问*//*将该点加入队列末尾*/}}}/*队列为空,广搜结束*/
}

注意这里标记一个点是否访问必须在放入队列的时候标记,避免一个点在队列中但没被访问的情况下再次被放入队列的可能。

这篇关于C++ 广度优先搜索(bfs)(五十四)【第一篇】的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/704985

相关文章

C++右移运算符的一个小坑及解决

《C++右移运算符的一个小坑及解决》文章指出右移运算符处理负数时左侧补1导致死循环,与除法行为不同,强调需注意补码机制以正确统计二进制1的个数... 目录我遇到了这么一个www.chinasem.cn函数由此可以看到也很好理解总结我遇到了这么一个函数template<typename T>unsigned

C++统计函数执行时间的最佳实践

《C++统计函数执行时间的最佳实践》在软件开发过程中,性能分析是优化程序的重要环节,了解函数的执行时间分布对于识别性能瓶颈至关重要,本文将分享一个C++函数执行时间统计工具,希望对大家有所帮助... 目录前言工具特性核心设计1. 数据结构设计2. 单例模式管理器3. RAII自动计时使用方法基本用法高级用法

深入解析C++ 中std::map内存管理

《深入解析C++中std::map内存管理》文章详解C++std::map内存管理,指出clear()仅删除元素可能不释放底层内存,建议用swap()与空map交换以彻底释放,针对指针类型需手动de... 目录1️、基本清空std::map2️、使用 swap 彻底释放内存3️、map 中存储指针类型的对象

C++ STL-string类底层实现过程

《C++STL-string类底层实现过程》本文实现了一个简易的string类,涵盖动态数组存储、深拷贝机制、迭代器支持、容量调整、字符串修改、运算符重载等功能,模拟标准string核心特性,重点强... 目录实现框架一、默认成员函数1.默认构造函数2.构造函数3.拷贝构造函数(重点)4.赋值运算符重载函数

C++ vector越界问题的完整解决方案

《C++vector越界问题的完整解决方案》在C++开发中,std::vector作为最常用的动态数组容器,其便捷性与性能优势使其成为处理可变长度数据的首选,然而,数组越界访问始终是威胁程序稳定性的... 目录引言一、vector越界的底层原理与危害1.1 越界访问的本质原因1.2 越界访问的实际危害二、基

c++日志库log4cplus快速入门小结

《c++日志库log4cplus快速入门小结》文章浏览阅读1.1w次,点赞9次,收藏44次。本文介绍Log4cplus,一种适用于C++的线程安全日志记录API,提供灵活的日志管理和配置控制。文章涵盖... 目录简介日志等级配置文件使用关于初始化使用示例总结参考资料简介log4j 用于Java,log4c

C++归并排序代码实现示例代码

《C++归并排序代码实现示例代码》归并排序将待排序数组分成两个子数组,分别对这两个子数组进行排序,然后将排序好的子数组合并,得到排序后的数组,:本文主要介绍C++归并排序代码实现的相关资料,需要的... 目录1 算法核心思想2 代码实现3 算法时间复杂度1 算法核心思想归并排序是一种高效的排序方式,需要用

C++11范围for初始化列表auto decltype详解

《C++11范围for初始化列表autodecltype详解》C++11引入auto类型推导、decltype类型推断、统一列表初始化、范围for循环及智能指针,提升代码简洁性、类型安全与资源管理效... 目录C++11新特性1. 自动类型推导auto1.1 基本语法2. decltype3. 列表初始化3

C++11右值引用与Lambda表达式的使用

《C++11右值引用与Lambda表达式的使用》C++11引入右值引用,实现移动语义提升性能,支持资源转移与完美转发;同时引入Lambda表达式,简化匿名函数定义,通过捕获列表和参数列表灵活处理变量... 目录C++11新特性右值引用和移动语义左值 / 右值常见的左值和右值移动语义移动构造函数移动复制运算符

C++中detach的作用、使用场景及注意事项

《C++中detach的作用、使用场景及注意事项》关于C++中的detach,它主要涉及多线程编程中的线程管理,理解detach的作用、使用场景以及注意事项,对于写出高效、安全的多线程程序至关重要,下... 目录一、什么是join()?它的作用是什么?类比一下:二、join()的作用总结三、join()怎么