基于邻接表表示的广度优先遍历pta
时间: 2025-01-23 11:15:13 浏览: 42
### 基于邻接表的广度优先遍历解题思路
对于基于邻接表表示的图进行广度优先遍历(BFS),通常涉及初始化队列并将起始节点加入其中。随后,算法会重复执行以下操作直到队列为空:取出队首元素并访问该节点;接着将当前节点未被访问过的邻居依次入队。
针对PTA平台上此类题目,具体实现方法如下:
#### 函数签名准备
首先定义好`Visit`函数用于处理每一个到达的新顶点的操作逻辑[^1]。此部分由评测系统提供,在编写解答时不需自行设计其实现细节。
```java
// Visit function is provided by the grading system.
void visit(int v);
```
#### 数据结构构建
创建必要的数据结构来支持BFS过程中的状态跟踪以及图本身的表达形式——即采用链式前向星或边集数组等方式建立邻接表。
```java
class Edge {
int to;
int next;
public Edge(int t, int n) {
this.to = t;
this.next = n;
}
}
int[] head; // 存储每条边起点对应的第一个结点的位置
Edge[] edges; // 边的信息列表
boolean[] visited; // 记录各顶点是否已被访问过
Queue<Integer> queue; // BFS辅助队列
```
#### 初始化工作
根据输入参数完成对上述变量的赋初值动作,并把指定编号作为源点推入等待探索序列之中。
```java
public void bfsInit(int vertexCount, List<int[]> edgeList, int startVertex) {
Arrays.fill(head, -1); // 将head置为-1表示无连接关系
for (var e : edgeList) { // 构建逆序链接方式下的邻接表
addEdge(e[0], e[1]);
}
visited[startVertex] = true;
queue.offer(startVertex);
}
```
#### 主体循环流程控制
进入while循环直至queue为空为止,每次迭代都先获取到最先进来的那个待考察位置index,调用visit(index),再通过查询edges与head之间的关联找到所有直接相连却尚未触及之处,标记它们已读且追加至末端继续参与后续轮次考量范围之内。
```java
public void breadthFirstSearch() {
while (!queue.isEmpty()) {
Integer currentIndex = queue.poll();
visit(currentIndex);
for (int i = head[currentIndex]; i != -1; i = edges[i].next) {
if (!visited[edges[i].to]) {
visited[edges[i].to] = true;
queue.add(edges[i].to);
}
}
}
}
```
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