广度优先搜索和深度优先搜索.doc

有两种常用的方法可用来搜索图：即深度优先搜索和广度优先搜索。它们最终都会到达所有连通的顶点。深度优先搜索通过栈来实现，而广度优先搜索通过队列来实现。深度优先搜索：
深度优先搜索就是在搜索树的每一层始终先只扩展一个子节点，不断地向纵深前进直到不能再前进（到达叶子节点或受到深度限制）时，才从当前节点返回到上一级节点，沿另一方向又继续前进。这种方法的搜索树是从树根开始一枝一枝逐渐形成的。下面图中的数字显示了深度优先搜索顶点被访问的顺序。为了实现深度优先搜索，首先选择一个起始顶点并需要遵守三个规则：(1)如果可能，访问一个邻接的未访问顶点，标记它，并把它放入栈中。(2)当不能执行规则1时，如果栈不空，就从栈中弹出一个顶点。(3)如果不能执行规则1和规则2，就完成了整个搜索过程。广度优先搜索：
在深度优先搜索算法中，是深度越大的结点越先得到扩展。如果在搜索中把算法改为按结点的层次进行搜索，本层的结点没有搜索处理完时，不能对下层结点进行处理，即深度越小的结点越先得到扩展，也就是说先产生的结点先得以扩展处理，这种搜索算法称为广度优先搜索法。在深度优先搜索中，算法表现得好像要尽快地远离起始点似的。相反，在广度优先搜索中，算法好像要尽可能地靠近起始点。它首先访问起始顶点的所有邻接点，然后再访问较远的区域。它是用队列来实现的。下面图中的数字显示了广度优先搜索顶点被访问的顺序。实现广度优先搜索，也要遵守三个规则：(1)访问下一个未来访问的邻接点，这个顶点必须是当前顶点的邻接点，标记它，并把它插入到队列中。(2)如果因为已经没有未访问顶点而不能执行规则1时，那么从队列头取一个顶点，并使其成为当前顶点。(3)如果因为队列为空而不能执行规则2，则搜索结束。

BFS是一种HYPERLINK"http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E7%9B%B2%E7%9B%AE%E6%90%9C%E5%B0%8B%E6%B3%95&action=edit&redlink=1"\o"盲目搜寻法（尚未撰写）"盲目搜寻法，目的是系统地展开并检查HYPERLINK"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BE"\o"图"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址，彻底地搜索整张图，直到找到结果为止。BFS并不使用HYPERLINK"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%90%AF%E5%8F%91%E5%BC%8F%E6%90%9C%E7%B4%A2"\o"启发式搜索"经验法则算法。
从算法的观点，所有因为展开节点而得到的子节点都会被加进一个HYPERLINK"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%88%E9%80%B2%E5%85%88%E5%87%BA"\o"先进先出"先进先出的HYPERLINK"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%87%E5%88%97"\o"伫列"伫列中。一般的实作里，其邻居节点尚未被检验过的节点会被放置在一个被称为open的容器中（例如伫列或是HYPERLINK"http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%80%A3%E7%B5%90%E4%B8%B2%E5%88%97"\o"连结串行"链表），而被检验过的节点则被放置在被称为closed的容器中。（open-closed表）
实作方法
首先将根节点放入伫列中。
从伫列中取出第一个节点，并检验它是否为目标。
如果找到目标，则结束搜寻并回传结果。
否则将它所有尚未检验过的直接子节点加入伫列中。
若伫列为空，表示整张图都检查过了——亦即图中没有欲搜寻的目标。结束搜寻并回传“找不到目标”。
重复步骤2。
C的实作
广度优先搜索算法：
voidBFS(VLinkG[],intv)
{intw;
VISIT(v);/*訪問頂點v*/
visited[v]=1;/*頂點v對應的訪問標記置為1*/
ADDQ(Q,v);
while(!EMPTYQ(Q))
{v=DELQ(Q);/*退出隊頭元素v*/
w=FIRSTADJ(G,v);/*求v的第1個鄰接點。無鄰接點則返回-1*/
while(w!=-1)
{if(visited[w]==0)
{VISIT(w);/*訪問頂點v*/
ADDQ(Q,w);/*當前被訪問的頂點w進隊*/
visited[w]=1;/*頂點w對應的訪問標記置為1*/
}
w=NEXTADJ(G,v);/*求v的下一個鄰接點。若無鄰接點則返回-1*/
}
}
}
对图G=(V,E)进行广度优先搜索的主算法如下。
voidTRAVEL_B