PHP如何實現廣度優先搜索算法

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廣度優先搜索的算法思想 Breadth-FirstTraversal

廣度優先遍歷是連通圖的一種遍歷策略。因為它的思想是從一個頂點V0開始，輻射狀地優先遍歷其周圍較廣的區域，故得名。

廣度優先搜索遍歷類似于樹的按層次遍歷。對于無向連通圖，廣度優先搜索是從圖的某個頂點v0出發，在訪問v0之后，依次搜索訪問v0的各個未被訪問過的鄰接點w1，w2，…。然后順序搜索訪問w1的各未被訪問過的鄰接點，w2的各未被訪問過的鄰接點，…。即從v0開始，由近至遠，按層次依次訪問與v0有路徑相通且路徑長度分別為1，2，…的頂點，直至連通圖中所有頂點都被訪問一次。

只要按一定的次序訪問各層頂點，方便程序實現，廣度優先搜索的整體層次順序一定，各層訪問順序不是唯一的。

具體描述如下：

設圖G的初態是所有頂點均未訪問，在G 中任選一頂點i作為初始點，則廣度優先搜索的基本思想是：

（1）從圖中的某個頂點V出發訪問并記錄。
（2）依次訪問V的所有鄰接頂點；
（3）分別從這些鄰接點出發，依次訪問它們的未被訪問過的鄰接點，直到圖中所有已被訪問過的頂點的鄰接點都被訪問到。
（4）第（3）步。

依此類推，直到圖中所有頂點都被訪問完為止 。

廣度優先搜索在搜索訪問一層時，需要記住已被訪問的頂點，以便在訪問下層頂點時，從已被訪問的頂點出發搜索訪問其鄰接點。所以在廣度優先搜索中需要設置一個隊列Queue，使已被訪問的頂點順序由隊尾進入隊列。在搜索訪問下層頂點時，先從隊首取出一個已被訪問的上層頂點，再從該頂點出發搜索訪問它的各個鄰接點。

SearchInterface.php：

<?php
abstract class SearchInterface
{
  protected $G;//圖
  protected $s;//圖的首節點
  function __construct($_G,$_s){$this->G = $_G;$this->s = $_s;}
  public abstract function search();
}
?>

bfs.php：

<?php
include_once('SearchInterface.php');
class bfs extends SearchInterface
{
  private $d = array();//源點s和頂點u之間的距離
  private $tt = array();//結點u的父母存于變量
  private $visit = array();//已訪問節點
  function __construct($_G,$_s)
  {
    parent::__construct($_G,$_s);
    //初始化$d/$tt,初始值為無窮大/NULL
    for($i=0;$i<9;$i++)
    {
      $this->d[$i] = 20000;
      $this->tt[$i] = NULL;
      $this->visit[$i] = 0;
    }
  }
  public function search()
  {
    //訪問所有節點
    $queue = array();
    for($i=0;$i<9;$i++)
    {
      if($this->visit[$i]==0)
      {
        array_push($queue,$i);
        while(!empty($queue))
        {
          $_s = array_shift($queue);
          $this->visit[$_s] = 1;
          echo ($_s+1).'<br>';
          $link_s = $this->G->get_links($_s);
          //獲取和s直接相連的頂點u
          foreach($link_s as $j => $u)
          {
            if($this->visit[$u]==0)
            {
              array_push($queue,$u);
              $this->visit[$u] = 2;
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}
?>

使用方法：

$G = new Graphic;
$search = new bfs($G,1);
$search->search();

以上是“PHP如何實現廣度優先搜索算法”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！