理解广度优先搜索(BFS)!

BFS:宽度优先搜索算法(又称广度优先搜索)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。Dijkstra单源最短路径算法和Prim最小生成树算法都采用了和宽度优先搜索类似的思想。其别名又叫BFS,属于一种盲目搜寻法,目的是系统地展开并检查图中的所有节点,以找寻结果。换句话说,它并不考虑结果的可能位置,彻底地搜索整张图,直到找到结果为止。

BFS:

  • BFS类似于水波纹的扩散,在求解一些最短路径,最优值问题的时候效率很高。
  • BFS为了遍历,需要保存所有的状态,对空间来说是一个巨大的消耗。(因为通常是无法递归实现的
  • 结合题目与代码复习与分享:
  • class Solution {
        private int[] dir=new int[]{-1,0,1,0,-1};//方向
        private int res=0;//目标
    
        public int shortestBridge(int[][] grid) {
        // 1. 先 dfs 将找到的第一座桥的值全部赋值为2,并将第一座桥旁边的 0 全部插入队列中
        // 2. 再 while 循环判断队列是否为空,循环体里会判断是否发现了第二座桥;
        Queue<int[]>queue=new LinkedList<>();//放第一座桥的0的队列
        //先dfs,将第一座桥设置为2
        boolean dfsFlag=false;
        for(int i=0;i<grid.length;i++){//外层是行长度进行循环
            if(dfsFlag){//为true,就结束循环
                break;
            }
            for(int j=0;j<grid[0].length;j++){//内层是列数进行循环
            if(grid[i][j]==1){//如果这个位置是1,就添加进dfs,判断是否为第一个岛屿的1
                dfs(grid,queue,i,j,grid.length,grid[0].length);
                dfsFlag=true;//当第一个岛屿的所以1找到后,将dfsFlag设置为true,从而进行下一步的最短距离寻找
                break;
            }
    
            }
        }
        //bfs,进行完第一个岛屿的寻找,就开始第二个岛屿的最近寻找,遍历时将0赋值为2
        while(!queue.isEmpty()){//队列不为空
        res++;//记录队列长度?
        int queueSize=queue.size();
        while(queueSize-->0){
            int[]root=queue.poll();
            for(int i=0;i<dir.length-1;i++){
                int x1=root[0]+dir[i];//新的x方向
                int y1=root[1]+dir[i+1];//新的y方向
                if(x1>=0&&x1<grid.length&&y1>=0&&y1<grid[0].length){
                    if(grid[x1][y1]==1){
                        return res;
                    }else if(grid[x1][y1]==2){
                        continue;
                    }
                    grid[x1][y1]=2;
                    queue.add(new int[]{x1,y1});
                }
            }
        }
        
        }
        return res;
        }
        private void dfs (int[][]grid,Queue<int[]>queue,int x,int y,int n,int m){
             // 插入所有为 0 的值的坐标到队列中
             // 为 1 的值就改变为 2 并且继续遍历四个方向
               // 为 2 的值就直接退出
               if (x < 0 || x == n || y < 0 || y == m || grid[x][y] == 2) {
                return;
            }
               if(grid[x][y]==0){//说明是到第二个岛屿的路径,添加到队列中,结束这次递归
                   queue.add(new int[]{x,y});
                   return;
               }
               grid[x][y]=2;//都不满足上面的就设置为2
               for(int i=0;i<dir.length-1;i++){//设置方向,寻找第一个岛屿的其他地方
                   int x1=x+dir[i];
                   int y1=y+dir[i+1];
                   dfs(grid,queue,x1,y1,n,m);//等价表达式
               }
        }
    
        }
    
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