hello-algo/codes/csharp/chapter_graph/graph_bfs.cs

/**
 * File: graph_bfs.cs
 * Created Time: 2023-03-08
 * Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
 */

using hello_algo.include;
using NUnit.Framework;

namespace hello_algo.chapter_graph
{
    public class graph_bfs
    {
        /* 广度优先遍历 BFS */
        // 使用邻接表来表示图，以便获取指定顶点的所有邻接顶点
        public static List<Vertex> graphBFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet)
        {
            // 顶点遍历序列
            List<Vertex> res = new List<Vertex>();
            // 哈希表，用于记录已被访问过的顶点
            HashSet<Vertex> visited = new HashSet<Vertex>() { startVet };
            // 队列用于实现 BFS
            Queue<Vertex> que = new Queue<Vertex>();
            que.Enqueue(startVet);
            // 以顶点 vet 为起点，循环直至访问完所有顶点
            while (que.Count > 0)
            {
                Vertex vet = que.Dequeue(); // 队首顶点出队
                res.Add(vet);               // 记录访问顶点
                foreach (Vertex adjVet in graph.adjList[vet])
                {
                    if (visited.Contains(adjVet))
                    {
                        continue;          // 跳过已被访问过的顶点
                    }
                    que.Enqueue(adjVet);   // 只入队未访问的顶点
                    visited.Add(adjVet);   // 标记该顶点已被访问
                }
            }

            // 返回顶点遍历序列
            return res;
        }

        [Test]
        public void Test()
        {
            /* 初始化无向图 */
            Vertex[] v = Vertex.valsToVets(new int[10] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 });
            Vertex[][] edges = new Vertex[12][]
            {
                new Vertex[2] { v[0], v[1] }, new Vertex[2] { v[0], v[3] }, new Vertex[2] { v[1], v[2] },
                new Vertex[2] { v[1], v[4] }, new Vertex[2] { v[2], v[5] }, new Vertex[2] { v[3], v[4] },
                new Vertex[2] { v[3], v[6] }, new Vertex[2] { v[4], v[5] }, new Vertex[2] { v[4], v[7] },
                new Vertex[2] { v[5], v[8] }, new Vertex[2] { v[6], v[7] }, new Vertex[2] { v[7], v[8] }
            };

            GraphAdjList graph = new GraphAdjList(edges);
            Console.WriteLine("\n初始化后，图为");
            graph.print();

            /* 广度优先遍历 BFS */
            List<Vertex> res = graphBFS(graph, v[0]);
            Console.WriteLine("\n广度优先遍历（BFS）顶点序列为");
            Console.WriteLine(string.Join(" ", Vertex.vetsToVals(res)));
        }
    }
}