广度优先搜索

广度优先搜索，图的遍历

队 列

（1） 定义

队列也是一种运算受限的线性表。在这种线性表上，插入限定在表的某一端进行，删除限定在表的另一端进行。允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头。

特点：队列中数据元素的入队和出队过程是按照“先进先出” 的原则进行的。因此，队列又称为“先进先出”的线性表，简称FIFO表。

（2） 实现－链队列

队列的链式存储结构简称为链队。它实际上是一个同时带有首指针和尾指针的单链表。头指针指向表头结点，而尾指针则指向队尾元素。从队尾插入，从队首删除。空的链队对列的判决条件是头指针和尾指针均指向头结点。





链队运算指针变化情况：











2、 广度优先搜索的算法思想

广度优先搜索遍历类似于树的按层次遍历。（深度优先类似为前序遍历）

对于无向连通图，广度优先搜索是从图的某个顶点v0出发，在访问v0之后，依次搜索访问v0的各个未被访问过的邻接点w1，w2，…。然后顺序搜索访问w1的各未被访问过的邻接点，w2的各未被访问过的邻接点，…。即从v0开始，由近至远，按层次依次访问与v0有路径相通且路径长度分别为1，2，…的顶点，直至连通图中所有顶点都被访问一次。

广度优先搜索的顺序不是唯一的。

具体描述如下：

设图G的初态是所有顶点均未访问，在G 中任选一顶点i作为初始点，则广度优先搜索的基本思想是：

（1）从图中的某个顶点V出发，访问之；并将其访问标志置为已被访问，即visited[i]=1；

（2）依次访问顶点V的各个未被访问过的邻接 点，将V的全部邻接点都访问到；

（3）分别从这些邻接点出发，依次访问它们的未被访问过的邻接点，并使“先被访问的顶 点的邻接点”先于“后被访问的顶点的邻接点”被访问，直到图中所有已被访问过的顶 点的邻接点都被访问到。

依此类推，直到图中所有顶点都被访问完为止 。

广度优先搜索在搜索访问一层时，需要记住已被访问的顶点，以便在访问下层顶点时，从已被访问的顶点出发搜索访问其邻接点。所以在广度优先搜索中需要设置一个队列Queue，使已被访问的顶点顺序由队尾进入队列。在搜索访问下层顶点时，先从队首取出一个已被访问的上层顶点，再从该顶点出发搜索访问它的各个邻接点。

如下图（c）中为对图（a）的遍历：





按照广度优先算法，其遍历顺序为：