BFS(广度搜索)算法框架

BFS(广度搜索)

一般BFS和数据结构中的队列联系比较紧密

1.算法框架

计算的是迷宫，从起点出发，到达终点，走的步数。

// 计算从起点 start 到终点 target 的最近距离
int BFS(Node start, Node target) {
    
    
    Queue<Node> q; // 核心数据结构
    Set<Node> visited; // 避免走回头路
    
    q.offer(start); // 将起点加入队列
    visited.add(start);
    int step = 0; // 记录扩散的步数

    while (q not empty) {
    
    
        int sz = q.size();
        /* 将当前队列中的所有节点向四周扩散 */
        for (int i = 0; i < sz; i++) {
    
    
            Node cur = q.poll();
            /* 划重点：这里判断是否到达终点 */
            if (cur is target)
                return step;
            /* 将 cur 的相邻节点加入队列 */
            for (Node x : cur.adj())
                if (x not in visited) {
    
    
                    q.offer(x);
                    visited.add(x);
                }
        }
        /* 划重点：更新步数在这里 */
        step++;
    }
}

2.二叉树的最小高度(套模板)

二叉树的最小深度

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    
    
    public int minDepth(TreeNode root) {
    
    
        //采用广度搜索，首先先要一个队列
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        if(root == null){
    
    
            return 0;
        }
        q.offer(root);//添加进去
        //因为root本身就是一层，depth初始化为1
        int depth = 1;

        //开始循环队列，知道队列为空
        while(!q.isEmpty()){
    
    
            int sz = q.size();//1.首先求出当前队列长度
            //2.然后根据当前队列向后扩展，也就是他们的子树
            for(int i = 0;i < sz;i++){
    
    
                //3.弹出队头
                TreeNode cur = q.poll();
                //4.判断是否到达终点，也就是树是否已经遍历完
                if(cur.left == null && cur.right == null){
    
    
                    return depth;//返回结果
                }
                //5.到达这里说明树还没有遍历完毕
                if(cur.left != null){
    
    
                    q.offer(cur.left);
                }
                if(cur.right != null){
    
    
                    q.offer(cur.right);
                }

            }
            depth++;//上面的for相当于遍历完一层了
        }
        return depth;
    }
}