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广度优先搜索是什么意思(广度优先搜索序列怎么做)



目录

一.基本定义

二.算法步骤

三.算法模板

四.洪水填充法

五.回溯法

六.无权最短路问题


广度优先搜索(BFS)是一种用于图形数据结构的遍历算法,它从给定的起始顶点开始,以广度优先的方式逐层搜索图中的节点,直到找到目标节点或遍历完整个图。BFS算法通常使用队列数据结构来实现,它的时间复杂度为O(V+E),其中V表示图中顶点数,E表示边数。BFS算法在求解最短路径、连通性、拓扑排序等问题中具有重要应用。

      广度优先搜索(Breadth First Search),简称广搜(BFS)。广搜是逐层扩展状态的搜索策略,常用于解决连通性问题和最短路问题。BFS需要借助队列来实现,不知道什么是队列的小伙伴可以先看一下。

       将初始状态入队并标记,队列不为空就循环:取出队首状态,扩展队首状态,如果扩展状态合法,判断其是否是目标状态,如果是目标状态则统计或输出,然后结束循环。值得注意的是,BFS一定要打标记具体作用是防止重复入队造成死循环。

 

      顾名思义,类似于洪水填充,从起点出发,像洪水一般将能连通的地方,全部淹没(染色),这样一来,就很容易统计被淹没区域的信息。洪水填充法也被称为染色法,常用来解决连通快有关的问题。可用DFS实现也可用BFS实现不同的是,DFS需要耗费更多的栈空间

        洪水填充法(Flood Fill)是一种图像处理算法,用于将一个连通区域内所有像素点的颜色值替换为指定颜色。该算法通常用于图像编辑软件中的画图工具,如涂鸦、填充等功能。

        Flood Fill算法是基于递归或者队列实现的,其基本思想是从指定的起点开始,向周围扩展,如果周围的像素点与起点颜色相同,则将其替换为目标颜色,并继续向周围扩展,直到找到不同颜色的像素点为止。

        你可能会问洪水填充法,能用BFS实现那,在基于DFS的"万能算法",能用BFS实现吗,当然可以。不过用BFS实现空间开销非常大,需要把整个局面给存下来,且代码实现细节繁琐,所有一般不使用。

        看到这里你可能会觉得BFS对比DFS好像没有任何优势,但事实上由于BFS是层次遍历所以非常擅长求解最短路问题。采用DFS求最短路,需要尝试能到达终点的所有路径而确定最短路径,而BFS第一次到达终点时就是最短路径,但层次深度和路径长度必须成正比,这一类问题,被称作无权最短路问题,可以通过BFS高效求解

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