广度优先搜索的时间复杂度与邻接矩阵表示?

时间:2013-12-24 22:30:33

标签: breadth-first-search adjacency-matrix

在bfs中我们必须查找每个节点,并且对于每个节点,我们必须查看row的所有元素。这不需要O(V ^ 2)(邻接矩阵中的元素数)时间,因此对于邻接矩阵总时间不应为O(V ^ 2 + E)。

1 个答案:

答案 0 :(得分:10)

使用邻接矩阵实现的BFS的复杂性将是O(| V | 2 )。这主要是因为每次我们想要找到与给定顶点相邻的边是什么时,我们必须遍历整个数组AdjacencyMatrix [U],这是不合适的长度| V |

想象一下BFS作为前沿发展。你得到一个起始顶点S,它处于-0级。所有相邻的顶点都处于-1级。然后,我们标记所有顶点的所有相邻顶点在-1级,它们没有水平,等级 - 2.因此,每个顶点只属于一个边界(或级别)。当一个元素在边界时,我们检查一次它的相邻顶点,这需要O(| V |)时间。因为,边界覆盖| V |在算法过程中的元素,总时间将变为O(| V | * | V |),即O(| V | 2 )。

当由邻接列表和矩阵实现时BFS的复杂度差异是由于这样的事实:在邻接矩阵中,为了告知哪些节点与给定顶点相邻,我们采用O(| V |)时间,而不考虑边缘。然而,在邻接列表中,它立即可供我们使用,花费时间与相邻顶点本身成比例,这对于所有顶点的总和| V |是| E |。因此,邻接列表的BFS给出O(| V | + | E |)。

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