关于算法:广度优先算法你了解多少

前言

共事：了不起，看你常常看算法书，你晓得广度优先算法是什么吗？

了不起：你竟然晓得我常常看算法书，晓得一点，不是特地多。

共事：那就是晓得咯，你给我讲下，我想晓得

了不起：好的，让我来给您介绍一下广度优先算法（BFS）。BFS 是一种罕用的图搜索算法，用于在一个图中遍历所有节点，并找到终点到指标节点的最短门路。

简略的说，BFS 是从根节点开始，沿着树 (图) 的宽度遍历树 (图) 的节点。
如果所有节点均被拜访，则算法停止。

个别用队列数据结构来辅助实现 BFS 算法。

如果您想理解更多对于 BFS 的内容，我能够为您具体介绍一下！

利用场景

假如咱们要从一个网站开始爬取数据，这个网站有很多页面，每个页面可能蕴含多个链接，咱们须要找到网站中的所有页面，并将它们的数据保留下来。这个问题能够应用 BFS 算法来解决。

首先，咱们从网站的首页开始，将它作为终点，并将它退出到一个队列中。而后，咱们一直从队列中取出一个页面，并从这个页面中提取出所有的链接。对于每个链接，如果它还没有被拜访过，就将它退出到队列中。这样，咱们就能够遍历整个网站，并找到所有的页面。

上面是一个应用 PHP 实现的网络爬虫的 BFS 算法的代码示例：

function bfs_crawler($start_url) {
  // 创立一个队列，用于存储待拜访的 URL
  $queue = new SplQueue();

  // 将终点 URL 退出队列中
  $queue->enqueue($start_url);

  // 创立一个数组，用于存储已拜访过的 URL
  $visited = [$start_url];

  // 如果队列不为空，就始终进行循环
  while (!$queue->isEmpty()) {
    // 取出队列的头部 URL
    $url = $queue->dequeue();

    // 从 URL 中获取 HTML 页面的内容
    $html = file_get_contents($url);

    // 解决 HTML 页面中的数据，例如提取文本、图片等

    // 提取 HTML 页面中的所有链接
    preg_match_all('/<a\s+.*?href=[\"\'](.+?)[\"\'].*?>/i', $html, $matches);
    $links = array_unique($matches[1]);

    // 遍历以后页面的所有链接
    foreach ($links as $link) {
      // 如果链接还没有被拜访过，就将它退出队列中，并将它标记为已拜访
      if (!in_array($link, $visited)) {$visited[] = $link;
        $queue->enqueue($link);
      }
    }
  }

  // 返回所有拜访过的 URL
  return $visited;
}

在这个代码中，$start_url 是爬虫的终点 URL，该函数会返回所有拜访过的 URL。该函数应用 BFS 算法来遍历整个网站，并找到所有的页面。对于每个页面，它会从页面中提取出所有的链接，并将它们退出到队列中。这样，咱们就能够遍历整个网站，并找到所有的页面。

小结

广度优先算法是一种简略易懂的图搜索算法，能够用于解决许多理论问题。本文还以网络爬虫为例，演示了如何应用 BFS 算法实现一个简略的爬虫程序。心愿能帮忙到你。