如何在Python上有向图非递归地实现广度优先搜索

Question

我正在尝试实现BFS函数，该函数将打印使用广度优先搜索遍历访问的有向图节点列表。该函数必须以非递归方式实现，并且必须遍历图中的所有节点，因此，如果有多个树，它将以以下方式打印：

树1：a，b

树2：d，e，h

树3：.....

我的主要困难是，如果图形有几棵树，如何理解BFS函数如何遍历所有节点，而又不重印以前访问过的节点。

Answer 1

为简单起见，您可以使用队列以非递归方式执行BFS。这里需要两个数据结构。

1. 维护BFS顺序的队列。
2. 列出项哈希表（或集合）以查找重复项。

这是算法：

1. 将图上的初始点排入队列，然后将 哈希表。
2. 如果队列不为空
   1. 从队列中出队。
   2. 将出队元素的所有邻居加入队列，如果它们在集合中尚不存在，则将其插入到集合中。
   3. 打印（/访问/处理）出队元素。
3. 重复步骤2到4，直到队列用完。

您可以在线找到许多示例和优化。例如：

https://www.geeksforgeeks.org/breadth-first-search-or-bfs-for-a-graph/

https://en.wikipedia.org/wiki/Breadth-first_search

Answer 2

BFS通常使用队列来完成。处理节点时，将其子节点推入队列。处理完该节点后，您将处理队列中的下一个节点。

这本质上是非递归的。