7.3.2 广度优先搜索遍历图

  广度优先搜索(Breadth_First Search)的基本思想是:从图中某个顶点 v 出发,在访问了 v 之后依次访问 v 的各个未曾访问过的邻接点,然后分别从这些邻接点出发依次访问它们的邻接点,并使得"先被访问的顶点的邻接点"先于"后被访问的顶点的邻接点"进行访问,直至图中所有已被访问的顶点的邻接点都被访问到。如若此时图中尚有顶点未被访问,则需另选一个未曾被访问过的顶点作为新的起始点,重复上述过程,直至图中所有顶点都被访问到为止。

  换句话说,广度优先搜索遍历图的过程是以 v 为起始点,由近至远,依次访问和 v 有路径相通且最短路径长度为 1,2,… 的顶点。例如拟对下列连通图 G4 进行广度优先搜索遍历,假设从顶点 v 开始,则图中其它顶点和 v 之间都有路径相通,其中从 v 到 的最短路径为1,从 v 到 的最短路径长度为2,从 v 到 的最短路径长度为3。由此对图G4进行广度优先搜索遍历时顶点的访问次序为:
    v

  其中, 先于 进行访问是因为 先于 进行访问。
 
 
 
          (图G4)
 
  在图上看这个广度优先搜索遍历的过程就好比"一石激起千重浪",访问顶点 v 就好比将一块大石头扔进池塘的中央,必然激起浪花,这个浪花从中央向外四周扩散开来,渐渐波及池塘中从近到远的其它"石块"。动画
 
    可以改变布局重新画图 G4,将顶点 v 放在上方中央,其余顶点按从 v 到该顶点的最短路径长度分别放在第2、3和4层上,则图的广度优先搜索遍历的过程类似于树的按层次遍历的过程。动画  
 
          (图G4)