算法刷题7(C++)BFS算法

一、算法概述

BFS算法本质就是从起点到终点找到最近的距离。

BFS算法核心把一个问题抽象成图，从一个点开始，向四周开始扩散。

比DFS的空间复杂度大。

二、算法框架

int BFS(Node start, Node target){Queue<Node> q; //核心数据结构Set<Node> visited;int step = 0;q.push(start); //从当前点开始visited.insert(start);while(!q.empty*()){int sz = q.size();{node cur = q.front();q.pop();if( cur is target) //排队呢是否达到targetreturn step;for(int cur_temp=cur.adj()) //adj()函数是指cur上下左右的值{if(cur_temp not in visited){q.push(cur_temp );visited.insert(cur_temp )} }}//划重点： 更新步数在这⾥ step++;/}}

三、C++走迷宫BFS算法案例

#include <iostream>#include <cstdio>
#include <queue>
#include <set>
#include<algorithm>/*
这里有一个5 * 5的迷宫，1是墙，0是路，那么从左上角走道右下角最少需要多少步呢？
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 0 0 0 0
0 1 1 1 0
0 0 0 1 0
首先把终点设为3，走过的路设为2，
*/
using namespace std;
int Map[5][5] = {0,1,0,0,0    ,0,1,0,1,0, 0,0,0,0,0 ,0,1,1,1,0 ,0,0,0,1,0};  //定义地图大小
int dir[4][2] = { 1,0,-1,0,0,-1,0,1 };  //定义方向
int n, m, ans;
struct node
{int x, y;//node() {}node(int _x, int _y){this->x=_x;this->y=_y;}bool operator<(const struct node & right)const   //重载<运算符{if(this->x == right.x && this->y == right.y )     //根据x，y去重return false;else{if(this->x != right.x){return this->x > right.x;      //降序}else{return this->y > right.y;     }}}};  //保存走步node plusOne(struct node cur, int i)
{node cur_temp(0,0);if (i == 0){cur_temp.x = cur.x + 1;cur_temp.y = cur.y;}if (i == 1){cur_temp.x = cur.x - 1;cur_temp.y = cur.y;}if (i == 2){cur_temp.x = cur.x;cur_temp.y = cur.y +1;}if (i == 3){cur_temp.x = cur.x;cur_temp.y = cur.y - 1;}if (cur_temp.x < 0 || cur_temp.y < 0 || cur_temp.x >=5 || cur_temp.y >=5){cur_temp.x = -1;cur_temp.y =-1;}return cur_temp;
}set <node> visited;
queue<node> q;
int BFS( node start,   node  target)
{int step = 0;q.push(start);  //从当前点开始//visited.insert(node(start.x, start.y));visited.insert(start);while (!q.empty()){int sz = q.size();for (int i=0;i<sz;i++){ // node cur = q.front();//q.pop();node cur = q.front();q.pop();if ((cur.x==target.x) &&(cur.y == target.y)) //判断是否到达targetreturn step;for (int j = 0;j<4;j++){node cur_temp(0,0);cur_temp = plusOne(cur, j);//( find(visited.begin(), visited.end(), x)!= visited.end())  &&if (((cur_temp.x!= -1) && (cur_temp.y!=-1)) && Map[cur_temp.x][cur_temp.y]==0){q.push(cur_temp);node d =  node(cur_temp.x,cur_temp.y);//visited.insert(node(cur_temp.x, cur_temp.y));//d.x = cur_temp.x;//d.y = cur_temp.y;visited.insert(d);}}}//划重点：更新步数在这里step++;}}int main(int argc, char * argv[])
{//输入地图
/*  for (int i = 0; i<5; i++)    for (int j = 0; j<5; j++)cin >> Map[i][j];*///Map[4][4] = 3;  //定义终点node start(0,0),target(4,4);// start.x = 0;// start.y = 0;// target.x = 4;// target.y = 4;ans = BFS(start, target);cout << ans << endl;for(std::set<node>::iterator it=visited.begin() ;it!=visited.end();++it){std::cout<<"x:"<<it->x<<",y:"<<it->y<<std::endl;}return 0;}

//set 使用有问题

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