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

来源：作者：类型：点击次数：发布时间：2017-09-16 00:00:00

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：

广度优先搜索的算法思想 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：

1<?php
2abstract class SearchInterface
3{
4  protected $G;//图
5  protected $s;//图的首节点
6  function __construct($_G,$_s){$this->G = $_G;$this->s = $_s;}
7  public abstract function search();
8}
9?>

bfs.php：

01<?php
02include_once('SearchInterface.php');
03class bfs extends SearchInterface
04{
05  private $d = array();//源点s和顶点u之间的距离
06  private $tt = array();//结点u的父母存于变量
07  private $visit = array();//已访问节点
08  function __construct($_G,$_s)
09  {
10    parent::__construct($_G,$_s);
11    //初始化$d/$tt,初始值为无穷大/NULL
12    for($i=0;$i<9;$i++)
13    {
14      $this->d[$i] = 20000;
15      $this->tt[$i] = NULL;
16      $this->visit[$i] = 0;
17    }
18  }
19  public function search()
20  {
21    //访问所有节点
22    $queue = array();
23    for($i=0;$i<9;$i++)
24    {
25      if($this->visit[$i]==0)
26      {
27        array_push($queue,$i);
28        while(!empty($queue))
29        {
30          $_s = array_shift($queue);
31          $this->visit[$_s] = 1;
32          echo ($_s+1).'<br>';
33          $link_s = $this->G->get_links($_s);
34          //获取和s直接相连的顶点u
35          foreach($link_s as $j => $u)
36          {
37            if($this->visit[$u]==0)
38            {
39              array_push($queue,$u);
40              $this->visit[$u] = 2;
41            }
42          }
43        }
44      }
45    }
46  }
47}
48?>

使用方法：

1$G = new Graphic;
2$search = new bfs($G,1);
3$search->search();

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希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。