广度遍历是什么

在计算机科学中，广度遍历是一种用于遍历或搜索树，图或集合的算法。这种算法是一种盲目的搜索算法，即它不需要知道搜索目标的位置，仅通过系统地展开可能的节点来扩展搜索范围。它广泛用于人工智能和信息检索等领域，是一种非常重要的算法。

从理论上讲，广度优先搜索算法是一种完备算法，可以找到可达解。但是，其所需的计算资源随着状态空间的增加而迅速增加，因此在实际应用中，往往需要进行限制搜索。下面从多个角度分析广度遍历是什么。

1.概念

广度优先搜索是一种遍历算法，它从根节点开始，逐层展开节点。在搜索过程中，如果某个节点是目标节点，则搜索成功，否则将继续展开下一层节点。广度优先搜索算法是利用队列来实现的，节点按照宽度从左到右依次进出队列。

2.实现

广度优先搜索算法的实现需要两个关键数据结构：一个是队列，一个是访问标记数组。对于每个节点，访问标记数组记录是否被访问过，如果该节点已被访问，则不再入队列。当队列为空时，搜索结束。

为了避免重复检测节点，我们需要使用访问标记数组，将已经遍历过的节点打上标记。同时，为了记录这条路径，我们需要为每一个节点记录它的前驱节点，这样当我们找到目标节点，就可以回溯整条路径。

3.应用

广度优先搜索算法在很多领域得到了广泛应用。比如人工智能领域中，迷宫问题可以使用广度优先搜索算法来求解。在信息检索领域，广度优先搜索算法可以用来构建搜索引擎的排名算法。在计算机网络领域中，广度优先搜索算法可以用来查找网络路径等。

4.优缺点

广度优先搜索算法的优点是它能够找到最短路径。在一些图的遍历和最短路径算法中，广度优先搜索算法往往是一个重要的算法。但是，它的缺点也很明显，它的算法复杂度较高，尤其是在具有较大状态空间时，时间和空间复杂度都会很高。