什么是广度优先搜索算法

广度优先搜索算法又称为【宽度优先搜索】或【横向优先搜索】，简称BFS。它是用于图的查找算法（要求能用图表示出问题的关联性）。BFS是最简便的图的搜索算法之一，这一算法也是很多重要的图的搜索算法的原型。

什么是广度优先搜索算法？怎么用PHP实现？下面本篇文章给大家介绍一下。有一定的参考价值，有需要的朋友可以参考一下，希望对大家有所帮助。

广度优先搜索的算法（Breadth-FirstTraversal）

广度优先搜索算法(Breadth First Search)，又称为"宽度优先搜索"或"横向优先搜索"，简称BFS；BFS是用于图的查找算法(要求能用图表示出问题的关联性)。

BFS是最简便的图的搜索算法之一，这一算法也是很多重要的图的算法的原型。

BFS并不使用经验法则算法。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先进先出的队列中。一般的实验里，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（例如队列或是链表），而被检验过的节点则被放置在被称为 closed 的容器中。

php如何实现广度优先搜索算法？

广度优先搜索的算法思想

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。

只要按一定的次序访问各层顶点，方便程序实现，广度优先搜索的整体层次顺序一定，各层访问顺序不是唯一的。

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出发访问并记录。
（2）依次访问V的所有邻接顶点；
（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，直到图中所有已被访问过的顶点的邻接点都被访问到。
（4）第（3）步。

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。

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 $visit = array();//已访问节点
  function __construct($_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()
  {
    //访问所有节点
    $queue = array();
    for($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;
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}
?>

使用方法：

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

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