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廣度優先搜尋與層次前沿

模擬載入中

Open Model Lab 正在為這個概念準備即時實驗台、控制項與圖表區。

總結

你學會了甚麼

建議下一步
打開概念測驗不離開這個概念,先確認核心想法是否已經掌握。
接下來讀甚麼
Depth-First Search and Backtracking PathsContrast queue order with stack order

關鍵重點

  1. BFS fills the first frontier with same-depth neighbors before it goes deeper.
  2. The queue frontier clears older discoveries first, which is what makes the search layered.
  3. On an unweighted graph, BFS layers line up with fewest-edge distance from the start.

常見迷思

Breadth-first search just means moving around the page in a wide-looking pattern.

真正重要的不是圖畫長什麼樣,而是最早入列的節點必須先離開前沿。

  1. 分層深度規則

    一個新發現的鄰居比找到它的節點深一層。

  2. 佇列前沿更新

    廣度優先搜尋移除最舊的前沿節點,然後將其新鄰居加到佇列尾部。

為什麼會這樣

解釋

廣度優先搜尋用佇列來組織前沿。最早進入佇列的節點會先展開,因此搜尋會向外形成清楚的層次,而不是馬上沿單一分支往深處鑽。

在這個示例裡,圖、佇列前沿和已訪問計數會保持同步。這讓廣度優先搜尋逐層展開的形狀變得真實:因為佇列會把較早發現的節點放在前面,所以離起點較近的節點會先被處理。

重點

01廣度優先搜尋會先展開最早進入等待佇列的節點。
02在無權重圖上,廣度優先的層次會對應從起點出發的最短邊數距離。
03當一個節點發現新的鄰居時佇列前沿會延伸,而當這些等待中的節點被展開時佇列前沿會縮小。

例題

例題

想逐步查看同一個概念如何被帶出來時,再打開這些例題。

凍結步驟

逐步查看凍結例題

凍結步驟
直接從分層校園的示例讀出佇列前沿。

支持者方案會解鎖已儲存學習工具、精確狀態分享,以及支援這條引導流程的更深入複習面板。

查看方案
凍結數值使用凍結參數

在分層校園圖上,從 A 點開始時,BFS 應該先處理哪一層節點?

圖佈局

Layered campus

起始節點

A

遍歷模式

B then C

1. 閱讀第一層

Starting from A, the first neighbors B and C become the first queue frontier.

2. 保持佇列順序真實

Because BFS uses a queue frontier, B should leave the frontier before the later discovery C.

3. 閱讀其含義

That oldest-first rule makes the search finish the shallow layer before it moves into deeper nodes like D, E, F, and H.

廣度優先的層次讀數

From A, BFS settles the B/C layer before it pushes deeper.
The queue frontier is what turns a graph traversal into a layered search rather than a branch-first dive.

快速測驗

正在載入已保存的測驗狀態。

工作台工具與分享連結

先把穩定概念連結和精確狀態分享收起來,等你真的要重新打開或分享工作台時再展開。

試試這個設定

跳到某個命名好的實驗台狀態,或直接複製你目前正在看的狀態。分享連結會重新打開同一組控制、圖表、疊層與比較脈絡。

這個頁面已把分享設定還原到即時實驗台。

目前實驗台

分層校園BFS 預設場景

這個實驗台目前顯示的是其中一個概念作者預設場景。

打開預設實驗台

已儲存設定

已儲存設定屬於支持者方案學習工具;穩定的概念連結仍會對所有人保留。

正在確認已儲存設定權限

Open Model Lab 正在判斷這個實驗台可否只儲存在本機、同步到帳戶,或打開只限支持者方案的比較工具。

複製目前設定

精準狀態分享屬於支持者方案功能;穩定的概念與段落連結仍然可用。

穩定連結

進度與下一步

把進度訊號、入門路徑接續和複習提示留在頁面裡,但不要讓它們和主要學習流程搶焦點。

進度

正在載入進度

正在為這個瀏覽器或已同步帳戶載入已儲存的概念進度,稍後才會顯示完成狀態。

入門路徑

第 4 / 6 步

演算法與搜尋基礎

廣度優先搜尋與層次前沿 在這條路徑中屬於較後面的步驟,所以先由起點開始會較清楚。

上一個步驟:圖形表示和鄰接直覺