广度优先算法(转)http://blog.csdn.net/furturerock/article/details/5568305
空间复杂度
因为所有节点都必须被储存,因此BFS的空间复杂度为 O(|V| + |E|),其中 |V| 是节点的数目,而 |E| 是图中边的数目。注:另一种说法称BFS的空间复杂度为 O(BM),其中 B 是最大分支系数,而 M 是树的最长路径长度。由于对空间的大量需求,因此BFS并不适合解非常大的问题。
时间复杂度
最差情形下,BFS必须寻找所有到可能节点的所有路径,因此其时间复杂度为 O(|V| + |E|),其中 |V| 是节点的数目,而 |E| 是图中边的数目。
若所有边的长度相等,广度优先搜索算法是最佳解——亦即它找到的第一个解,距离根节点的边数目一定最少;但对一般的图来说,BFS并不一定回传最佳解。这是因为当图形为加权图(亦即各边长度不同)时,BFS仍然回传从根节点开始,经过边数目最少的解;而这个解距离根节点的距离不一定最短。
广度优先搜索,即BFS(Breadth First Search),是一种相当常用的图算法,其特点是:每次搜索指定点,并将其所有未访问过的邻近节点加入搜索队列,循环搜索过程直到队列为空。
算法描述如下:
(1)将起始节点放入队列尾部
(2)While(队列不为空)
取得并删除队列首节点Node
处理该节点Node
把Node的未处理相邻节点加入队列尾部
使用该算法注意的问题:
(1)使用该算法关键的数据结构为:队列,队列保证了广度渡优先,并且每个节点都被处理到
(2)新加入的节点一般要是未处理过的,所以某些情况下最初要对所有节点进行标记
(3)广度优先在实际使用时,很对情况已超出图论的范围,将新节点加入队列的条件不再局限于
相邻节点这个概念。例如,使用广度优先的网络爬虫在抓取网页时,会把一个链接指向的网页中的所有
URL加入队列供后续处理。
/* * main.cpp * * Created on: 2013-8-20 * Author: 白强 */ //根据别人的源码自己加以修改 /////////////////////////////// //广度优先之节点遍历 //1-----5----------9 //| //| //2-----4----6-----8 //| //| //3-------7-------10 // 1 2 3 4 5 6 7 8 //1 0 1 0 0 1 0 0 0 //2 1 0 1 1 0 0 0 0 //3 0 1 0 0 0 0 1 0 //4 0 1 0 0 1 1 0 0 //5 1 0 0 1 0 0 0 0 //6 0 0 0 1 0 0 1 1 //7 0 0 1 0 0 1 0 0 //8 0 0 0 0 0 1 0 0 #include <iostream> #include <queue> using namespace std; //节点数 #define M 10 //图的矩阵表示 int matrix[M][M] = { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0 }; //访问标记,初始化为0, int visited[M + 1]; //graph traverse void GT_BFS() { visited[1] = 1; queue<int> q; q.push(1); while (!q.empty()) { int top = q.front(); cout << top << " "; //输出 q.pop(); int i; for (i = 1; i <= M; ++i) { if (visited[i] == 0 && matrix[top - 1][i - 1] == 1) { visited[i] = 1; q.push(i); } } } } int main() { GT_BFS(); //输出结果为1 2 5 3 4 9 7 6 8 10 return 0; }