Java 语言实现广度优先搜索(BFS)图算法

广度优先搜索(BFS)是一种用于图的搜索算法,它从图的起始节点开始,逐层扩展搜索,直到找到目标节点或者遍历完整个图。BFS使用队列来存储已经访问过但是未被扩展的节点。

下面是使用Java语言编写的广度优先搜索算法的示例代码:

import java.util.*;

class Graph {
    private int V; // 图中顶点的数量
    private LinkedList<Integer>[] adj; // 用邻接表表示图

    Graph(int v) {
        V = v;
        adj = new LinkedList[V];
        for (int i = 0; i < V; ++i) {
            adj[i] = new LinkedList();
        }
    }

    void addEdge(int v, int w) {
        adj[v].add(w);
    }

    void BFS(int s) {
        boolean[] visited = new boolean[V];

        LinkedList<Integer> queue = new LinkedList<>();

        visited[s] = true;
        queue.add(s);

        while (queue.size() != 0) {
            s = queue.poll();
            System.out.print(s + " ");

            Iterator<Integer> iter = adj[s].listIterator();
            while (iter.hasNext()) {
                int n = iter.next();
                if (!visited[n]) {
                    visited[n] = true;
                    queue.add(n);
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        Graph g = new Graph(6);

        g.addEdge(0, 1);
        g.addEdge(0, 2);
        g.addEdge(1, 3);
        g.addEdge(2, 4);
        g.addEdge(2, 5);

        System.out.println("广度优先遍历结果:");

        g.BFS(0);
    }
}

在上述代码中,Graph 类代表图数据结构,包含属性 V 来表示图中顶点的数量,adj 是一个邻接表数组,用来存储图的边。addEdge() 方法用于添加边到邻接表。

BFS() 方法是实现广度优先搜索的核心部分。它使用一个 visited 数组来追踪已经访问过的节点,queue 用于存储已经访问过但是还未被扩展的节点。该方法从起始节点开始,将其标记为访问过,并将其添加到 queue 中。然后,进入一个循环,直到 queue 为空为止。在循环中,从 queue 中取出一个节点,并打印该节点。接着,迭代该节点的邻接节点,如果其中某个节点尚未被访问过,则标记为已访问,并将其添加到 queue 中。

在示例代码的 main() 方法中,创建一个 Graph 对象,并添加几条边。最后,调用 BFS() 方法以广度优先搜索的方式遍历整个图。

以上就是使用Java编写广度优先搜索算法的示例代码。希望对你有所帮助!

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