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搜索算法——BFS

热度:105   发布时间:2023-11-21 18:28:46.0

广度优先搜索算法

是最简便的图的搜索算法之一,又叫BFS,属于一种盲目搜寻法,目的是系统地展开并检查图中的所有节点,以找寻结果。换句话说,它并不考虑结果的可能位置,彻底地搜索整张图,直到找到结果为止。
BFS以广度作为状态转移依据,BFS会优先访问本层的所以结点,然后进入下一层在这里插入图片描述
我们使用队列来实现此算法
1.将起点加入队列
2.从队首取出一个结点
3.扫描这个结点能到的所有未被访问的结点,将他们入队
4.重复步骤2和3,直到队列为空,结束
以上图为例讲解算法流程:
首先将1入队,将1出队,扫描1能到的未被访问的结点2,6,将2,6入队,将2取出,扫描2能到达的结点3和4,再取出6,扫描6能到达的结点,依次类推直至队列为空
还是这个例题
在这里插入图片描述
思路
(1)将初始节点入队,计数+1
(2)将队首节点出队并进入该节点。
(3)以上下左右的顺序寻找未被访问过的黑色节点,将它们入队,计数+1并打上标记,代表这个节点已经被统计过了。
(4)重复(2)(3)直至队列空。
代码如下:

int a[25][25];
int dx[4] = {
     -1,0,1,0 };
int dy[4] = {
     0,1,0,-1 };//下一步可以怎么走
int qx[20 * 20 + 10];
int qy[20 * 20 + 10];
void bfs(int sx, int sy)
{
    a[sx][sy] = 1;//打标记int h = 0; int t = 1;qx[h] = sx; qy[h] == sy;//初始结点入队while (h < t){
    int x = qx[h];int y = qy[h];h++;//队首出队for (int i = 0; i < 4; i++){
    int nx = x + dx[i];int ny = y + dy[i];//状态转移if (!a[nx][ny])//如果可以走{
    a[nx][ny] = 1;qx[t] = nx;qy[t] = ny;//入队t++;}}}return;
}

看一个例题洛谷p1135
在这里插入图片描述
算法:BFS
思路
我们把此电梯问题看作是一张图,从一个楼层到另一个楼层看作一条路,此题便可以转化成搜索一张图,求最短路,注意一点,如果起点和目的地一样的话,直接输出0
代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a, b;
int n;
int q[201];
int dep[201];
int vis[201];
int ans = 0;
int num[205];
void bfs(int s)
{
    int h = 0, t = 1;q[h] = s;dep[h] = 0;vis[s] = 1;while (h < t){
    int now = q[h];h++;if (now == b){
    ans = dep[h - 1];break;}if (now + num[now] <= n && !vis[now + num[now]]){
    dep[t] = dep[h - 1] + 1;q[t++] = now + num[now];vis[now + num[now]] = 1;}if (now - num[now]  >=1 && !vis[now - num[now]]){
    dep[t] = dep[h - 1] + 1;q[t++] = now - num[now];vis[now - num[now]] = 1;}}
}
int main()
{
    cin >> n >> a >> b;for (int i = 1; i <= n; i++){
    cin >> num[i];}bfs(a);if (a == b)cout << 0;else if (ans == 0){
    cout << -1;}else cout << ans;return 0;
}