广度优先遍历是按层次遍历,和树的广度优先遍历很像。给定一个顶点,一层一层的往外遍历。可以想象成一组人在向各个方向走迷宫,当遇到路口时等待其他人走到这一层路口,然后分裂成更多的人走这个迷宫。
广度优先遍历是通过队列实现的。
与深度优先不同,paths找到的路径是顶点到目标点最短的路径
/** * 广度优先遍历 * @author yuli * */
public class BreadthFirstSearch implements Paths{
//标记是否被访问列表
private boolean[] marked;
//访问的次数
private int count;
private int[] edgeTo;////源顶点,用来记录寻找路径
private int start;//开始的顶点
public BreadthFirstSearch(UndirectedGraph graph,int start) {
//通过顶点数创建访问列表
marked = new boolean[graph.vertexNum()];
this.start = start;
edgeTo = new int[graph.vertexNum()];
bfs(graph, start);
}
//广度优先搜索方法
public void bfs(UndirectedGraph graph,int vertex){
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(vertex);
marked[vertex] = true;
//如果队列不为空就循环
while(!queue.isEmpty()){
//获得队头
vertex = queue.poll();
//访问队头
System.out.println(vertex);
//遍历邻接点
Iterable<Integer> adj = graph.adj(vertex);
for (Integer integer : adj) {
//如果邻接点没有被访问就入队
if(!marked[integer]){
//标记邻接点已经被访问了
marked[integer] = true;
//记录邻接点的源路径
edgeTo[integer] = vertex;
//将邻接点入队
queue.offer(integer);
}
}
}
}
/** * 是否包含到v的路径 */
@Override
public boolean hasPathTo(int v) {
//该顶点是否被访问过
return marked[v];
}
/** * 找到起始顶点到指定顶点(v)的一条路径 */
@Override
public Iterable<Integer> pathTo(int v) {
if(!hasPathTo(v)){
return null;
}
Stack<Integer> path = new Stack<>();
//从路径的顶点,递归回到开始的节点
for(int m = v;m != start ;m = edgeTo[m]){
path.push(m);
}
path.push(start);
return path;
}
}