如何使用BFS找到两个节点之间的距离?

时间:2012-11-01 04:40:45

标签: c++ graph-theory shortest-path breadth-first-search

我使用维基百科的伪代码在c ++中编写了这个BFS代码。 该函数采用两个参数s,t。其中s是源节点,t是目标,如果目标是fount,则搜索返回目标本身,否则返回-1。 这是我的代码:

#include <iostream>
#include <deque>
#include <vector>

using namespace std;

struct vertex{
vector<int> edges;
bool visited;
};

int dist = 0;

int BFS(vertex Graph[],int v,int target){
deque<int> Q;
Q.push_front(v);
Graph[v].visited = true;
    while(!Q.empty()){
        int t = Q.back();
        Q.pop_back();
            if(t == target){
                return t;
            }
            for(unsigned int i = 0;i < Graph[t].edges.size();i++){
                int u = Graph[t].edges[i];
                if(!Graph[u].visited){
                    Graph[u].visited = true;
                    Q.push_front(u);
                }
            }
    }
    return -1;
} 

int main(){
int n;
cin >> n;
vertex Graph[n];
int k;
cin >> k;
for(int i = 0;i < k; i++){
    int a,b;
    cin >> a >> b;
    a--;
    b--;
    Graph[a].edges.push_back(b);
    Graph[b].edges.push_back(a);
}

for(int i = 0;i < n; i++){
    Graph[i].visited = false;
}

int s,t;
cin >> s >> t;

cout << BFS(Graph,s,t);

  }

我在维基百科上看到了这个:

  

广度优先搜索可用于解决图论中的许多问题,例如:
  找到两个节点u和v之间的最短路径(路径长度用数字&gt;&gt;边缘测量)

如何更改我的函数BFS以返回从s到t的最短路径,如果没有路径则返回-1?

3 个答案:

答案 0 :(得分:5)

根据定义,广度优先搜索在访问距离d的任何节点之前,从起始点访问距离d+1的所有节点。因此,当您以广度优先顺序遍历图表时,第一次遇到目标节点时,您已经以最短的路径到达那里。

内森S.'答案是正确的,尽管我希望这个答案提供一些关于为什么这样做的直觉。 Paul Dinh的评论也是正确的;你可以修改内森的回答来跟踪距离,而不是非常简单的实际路径。

答案 1 :(得分:3)

生成新节点时,请跟踪生成节点的父节点的ID。然后,当您到达目标时,您只需向后追踪父母,直到达到开始状态。例如,您可以将start标记为其自己的父级,这意味着它是启动状态。或者,只需使用预定义的值(-1)即表示没有父级。

因此,在您的代码中,不是将状态标记为已访问,而是拥有父ID。父ID最初可以设置为-1,然后在更改时更新。父ID可以只是父图形结构中的位置。

答案 2 :(得分:0)

BFS 算法的良好实现和解释请查看 this ( CXXGraph ) 库源代码。