PHP实现广度优先搜索算法(BFS,Broad First Search)详解

更新:2017-10-25    编辑:夏柳    来源:不详    人气:加载中...    字号:|

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本文实例讲述了PHP实现广度优先搜索算法分享给大家供大家参考,具体如下:

广度优先搜索算法思想 Breadth-FirstTraversal

广度优先遍历是连通图的一种遍历策略。因为它的思想是从一个顶点V0开始,辐射状地优先遍历其周围较广的区域,故得名。

广度优先搜索遍历类似于树的按层次遍历。对于无向连通图,广度优先搜索是从图的某个顶点v0起程,在造访v0之后,依次搜索造访v0的各个未被造访过的邻接点w1,w2,…。然后顺序搜索造访w1的各未被造访过的邻接点,w2的各未被造访过的邻接点,…。即从v0开始,由近至远,按层次依次造访与v0有路径相通且路径长度分辨为1,2,…的顶点,直至连通图中所有顶点都被造访一次。

只要按一定的次序造访各层顶点,方便程序实现,广度优先搜索的整体层次顺序一定,各层造访顺序不是唯一的。

具体描述如下:

设图G的初态是所有顶点均未造访,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起程造访并记载。
(2)依次造访V的所有邻接顶点;
(3)分辨从这些邻接点起程,依次造访它们的未被造访过的邻接点,直到图中所有已被造访过的顶点的邻接点都被造访到。
(4)第(3)步。

依词攀类推,直到图中所有顶点都被造访完为止 。

广度优先搜索在搜索造访一层时,需要记住已被造访的顶点,以便在造访下层顶点时,从已被造访的顶点起程搜索造访其邻接点。所以在广度优先搜索中需要设置一个队列Queue,使已被造访的顶点顺序由队尾进入队列。在搜索造访下层顶点时,先从队首取出一个已被造访的上层顶点,再从该顶点起程搜索造访它的各个邻接点。

SearchInterface.php:

<?php abstract class SearchInterface { protected $G;//图 protected $s;//图的首节点 function __construct($_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();//源点s和顶点u之间的距离 private $tt = array();//结点u的父母存于变量 private $visit = array();//已造访节点 function __construct($_G,$_s) { parent::__construct($_G,$_s); //初始化$d/$tt,初始值为无穷大/NULL for($i=0;$i<9;$i++) { $this->d[$i] = 20000; $this->tt[$i] = NULL; $this->visit[$i] = 0; } } public function search() { //造访所有节点 $queue = array(); for($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); //获取和s直接相连的顶点u foreach($link_s as $j => $u) { if($this->visit[$u]==0) { array_push($queue,$u); $this->visit[$u] = 2; } } } } } } } ?>

应用法子:

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


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