在 Java 中实现 BFS

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 Java 中实现 BFS

【英文标题】：Implementing BFS in Java

【发布时间】：2013-04-29 02:29:00

【问题描述】：

我是 Java 初学者，需要一些帮助。

我正在尝试实施广度优先搜索算法来解决益智游戏（在 android 上解锁我的游戏）。我已经完成了 GUI，但我被算法困住了。

到目前为止，我可以计算每个块的可用移动，这些块应该是根节点的子节点。每个节点（链表）都有每个块的位置，所有节点都存储在一个集合中。

我现在需要将每个节点标记为已访问，这样我就不会陷入无限循环。

我将不胜感激任何形式的帮助，如果我有任何错误，请纠正我。

提前致谢:)

【参考方案1】：

public void bfs()

    // BFS uses Queue data structure
    Queue queue = new LinkedList();
    queue.add(this.rootNode);
    printNode(this.rootNode);
    rootNode.visited = true;
    while(!queue.isEmpty()) 
        Node node = (Node)queue.remove();
        Node child=null;
        while((child=getUnvisitedChildNode(node))!=null) 
            child.visited=true;
            printNode(child);
            queue.add(child);
        
    
    // Clear visited property of nodes
    clearNodes();

这是一个 java 中广度优先搜索的示例，如果您提供一些代码，我们可以帮助您适应您的代码

【讨论】：

如果你使用链表上的Deque接口，你可以很容易地把那个BFS修改为也是一个DFS（如果需要的话）。 docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/Deque.html

printNode() 和 visited() 方法在哪里定义？如何模拟visited？

【参考方案2】：

public static void bfs(BinaryTree.Node<Integer> root)

    BinaryTree.Node<Integer> temp; //a binary tree with a inner generic node class
    Queue<BinaryTree.Node<Integer>> queue = new LinkedList<>(); //can't instantiate a Queue since abstract, so use LLQueue
    if (root == null)
    
        return;
    
    queue.add(root);
    while (!queue.isEmpty())
    
        temp = queue.poll(); //remove the node from the queue
        //process current node
        System.out.println(temp.data);
        //process the left child first
        if (temp.left != null)
        
            queue.add(temp.left);
        
        //process the right child after the left if not null
        if (temp.right != null)
        
            queue.add(temp.right);
        
    

【参考方案3】：

@Growler 我无法评论 aaronman 的链接（没有足够的代表），但访问的字段是 Node 类中的公共字段成员。

public class Node
     public boolean visited;
     public Object data;
     //other fields

      public Node(Object data)
           this.visited = false;
           this.data = data;
      
 

至于打印节点，我假设 aaronman 只是将节点对象传递给打印方法，它只是显示节点类可能保存的任何数据

public void print(Node node)
     System.out.println(node.data);

【参考方案4】：

请试试这个：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TreeTraverse 

    static class Node
        Node(int data)
            this.data = data;
            this.left = null;
            this.right = null;
            this.visited = false;
        
        int data;
        Node left;
        Node right;
        boolean visited;
    

    public static void main(String[] args) 
        //The tree:
        //   1
        //  / \
        // 7   9
        // \  / \
        //  8 2 3

        Node node1 = new Node(1);
        Node node7 = new Node(7);
        Node node9 = new Node(9);
        Node node8 = new Node(8);
        Node node2 = new Node(2);
        Node node3 = new Node(3);
        node1.left = node7;
        node1.right = node9;
        node7.right = node8;
        node9.right = node3;
        node9.left = node2;
        System.out.println("BFS: ");
        breadthFirstSearch(node1);

    

    private static void breadthFirstSearch(Node node)
        List<Node> al = new ArrayList<>();
        al.add(node);
        while(!al.isEmpty())
            node = al.get(0);
            if(node.left != null)
                int index = al.size();
                al.add(index,node.left);
            
            if(node.right != null)
                int index = al.size();
                al.add(index,node.right);
            
            System.out.print(al.get(0).data+" ");
            al.remove(0);


        
    

欲了解更多信息，请访问：https://github.com/m-vahidalizadeh/foundations/blob/master/src/algorithms/TreeTraverse.java。

【讨论】：

在al.add(index,node.left);，为什么不直接做al.add(node.left)？ index 总是指向列表的最后一个位置...