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jueves, 26 de febrero de 2009

BFS - Breadth First Search

Es un algoritmo para recorrer elementos en un grafo, intuitivamente, se comienza en la raíz (eligiendo algún nodo como elemento raíz en el caso de un grafo) y se exploran todos los vecinos de este nodo.
A continuación para cada uno de los vecinos se exploran sus respectivos vecinos adyacentes, y así hasta que se recorra todo el árbol.

Formalmente, BFS es un algoritmo de búsqueda sin información, que expande y examina todos los nodos de un árbol sistemáticamente para buscar una solución.
El algoritmo no usa ninguna estrategia heurística.


En español:

Dado un vértice de inicio, tomo la lista de sus adyacentes y los recorro, antes de entrar en profundidad de los adyacentes de éstos.

Finalizado el nivel, entro a recorrer mis nuevos adyacentes no visitados aún (que son adyacentes de uno de los adyacentes del nodo inicial).

Pseudo-código:

  BFS(grafo G, nodo_fuente s)
{
// recorremos todos los vértices del grafo inicializándolos a NO_VISITADO,
// distancia INFINITA y padre de cada nodo NULL
for u ∈ V[G] do
{
estado[u] = NO_VISITADO;
distancia[u] = INFINITO; /* distancia infinita si el nodo no es alcanzable */
padre[u] = NULL;
}
estado[s] = VISITADO;
distancia[s] = 0;
Encolar(Q, s);
while !vacia(Q) do
{
// extraemos el nodo u de la cola Q y exploramos todos sus nodos adyacentes
u = extraer(Q);
for v ∈ adyacencia[u] do
{
if estado[v] == NO_VISITADO then
{
estado[v] = VISITADO;
distancia[v] = distancia[u] + 1;
padre[v] = u;
Encolar(Q, v);
}
}
}
}

El tiempo de ejecución es O(|V|+|E|). Nótese que cada nodo es puesto a la cola una vez y su lista de adyacencia es recorrida una vez también.

Fuente: wikipedia