今天来看看广度优先搜索，并且写几个题。刷到这里我才想起来，当时第一次面试的时候问的就是这个题，当时大概知道一点思路，但不清楚是图论方面的，更别说写出来了。
广度优先搜索（BFS）
不同于深度优先，广度优先讲究的是先遍历完一层，在遍历下一层，就这转圈圈，直到遍历完所有。就像这样
那么对于广搜的写法来说，不管是队列，栈，或者数组都可以。不过方便遍历，大多使用的是队列，接下来的题目我也使用队列。
那么广搜的代码大概什么样子呢？
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 表示四个方向
// grid 是地图，也就是一个二维数组
// visited标记访问过的节点，不要重复访问
// x,y 表示开始搜索节点的下标
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {queue<pair<int, int>> que; // 定义队列que.push({x, y}); // 起始节点加入队列visited[x][y] = true; // 只要加入队列，立刻标记为访问过的节点while(!que.empty()) { // 开始遍历队列里的元素pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop(); // 从队列取元素int curx = cur.first;int cury = cur.second; // 当前节点坐标for (int i = 0; i < 4; i++) { // 开始想当前节点的四个方向左右上下去遍历int nextx = curx + dir[i][0];int nexty = cury + dir[i][1]; // 获取周边四个方向的坐标if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 坐标越界了，直接跳过if (!visited[nextx][nexty]) { // 如果节点没被访问过que.push({nextx, nexty}); // 队列添加该节点为下一轮要遍历的节点visited[nextx][nexty] = true; // 只要加入队列立刻标记，避免重复访问}}}}接下来的题目中，我们都会使用到。
题目：岛屿数量
99. 岛屿数量 (kamacoder.com)
给定一个由 1（陆地）和 0（水）组成的矩阵，你需要计算岛屿的数量。岛屿由水平方向或垂直方向上相邻的陆地连接而成，并且四周都是水域。你可以假设矩阵外均被水包围。
输入描述
第一行包含两个整数 N, M，表示矩阵的行数和列数。
后续 N 行，每行包含 M 个数字，数字为 1 或者 0。
输出描述
输出一个整数，表示岛屿的数量。如果不存在岛屿，则输出 0。
题目分析：
很明显的搜索题，我们分别看看广度和深度的写法。不过对于深搜而言，有两种不同的写法，区别在于终止条件的写法，一个写在递归之前，一个写在循环遍历里面。
深搜第一种：
#include<iostream>
#include<vector>using namespace std;int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向void DFS(const vector<vector<int>>& grid,vector<vector<bool>>& visite,int x,int y){if(visite[x][y]||grid[x][y]==0) return;//节点访问过或者是海洋区域visite[x][y]=true;for(int i=0;i<4;i++){int nextx = x + dir[i][0];int nexty = y + dir[i][1];if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 越界了，直接跳过DFS(grid, visite, nextx, nexty);}
}int main(){int n,m;cin>>n>>m;vector<vector<int>> grid(n,vector<int>(m,0));for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){cin>>grid[i][j];}}vector<vector<bool>> visite(n,vector<bool>(m,false));//标记数组int res=0;for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){if(!visite[i][j]&&grid[i][j]==1)//当前 节点没有访问过，并且是陆地{res++;DFS(grid,visite,i,j);}}}cout<<res<<endl;
}深搜第二种：
#include<iostream>
#include<vector>using namespace std;int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向void DFS(const vector<vector<int>>& grid,vector<vector<bool>>& visite,int x,int y){for(int i=0;i<4;i++){int nextx = x + dir[i][0];int nexty = y + dir[i][1];if(nextx<0||nextx>=grid.size()||nexty<0||nexty>=grid[0].size()) continue;if(!visite[nextx][nexty]&&grid[nextx][nexty]==1){visite[nextx][nexty]=true;DFS(grid,visite,nextx,nexty);}}
}int main(){int n,m;cin>>n>>m;vector<vector<int>> grid(n,vector<int>(m,0));for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){cin>>grid[i][j];}}vector<vector<bool>> visite(n,vector<bool>(m,false));//标记数组int res=0;for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){if(!visite[i][j]&&grid[i][j]==1)//当前 节点没有访问过，并且是陆地{visite[i][j]=true;res++;DFS(grid,visite,i,j);}}}cout<<res<<endl;
}广搜：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void bfs(const vector<vector<int>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {queue<pair<int, int>> que; //你也可以单纯的使用队列，不过出队和入队时需要进行两次que.push({x, y});visited[x][y] = true; // 只要加入队列，立刻标记while(!que.empty()) {pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop();int curx = cur.first;int cury = cur.second;for (int i = 0; i < 4; i++) {int nextx = curx + dir[i][0];int nexty = cury + dir[i][1];if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 越界了，直接跳过if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == 1) {que.push({nextx, nexty});visited[nextx][nexty] = true; // 只要加入队列立刻标记}}}
}int main() {int n, m;cin >> n >> m;vector<vector<int>> grid(n, vector<int>(m, 0));for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {cin >> grid[i][j];}}vector<vector<bool>> visited(n, vector<bool>(m, false));int result = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {if (!visited[i][j] && grid[i][j] == 1) {result++; // 遇到没访问过的陆地，+1bfs(grid, visited, i, j); // 将与其链接的陆地都标记上 true}}}cout << result << endl;
}题目：岛屿的最大面积
100. 岛屿的最大面积 (kamacoder.com)
题目描述
给定一个由 1（陆地）和 0（水）组成的矩阵，计算岛屿的最大面积。岛屿面积的计算方式为组成岛屿的陆地的总数。岛屿由水平方向或垂直方向上相邻的陆地连接而成，并且四周都是水域。你可以假设矩阵外均被水包围。
输入描述
第一行包含两个整数 N, M，表示矩阵的行数和列数。后续 N 行，每行包含 M 个数字，数字为 1 或者 0，表示岛屿的单元格。
输出描述
输出一个整数，表示岛屿的最大面积。如果不存在岛屿，则输出 0。
题目分析：
和上一题一样，注意岛屿面积收集的位置即可
深搜第一种：
#include<iostream>
#include<vector>using namespace std;int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向//逆时针int count;
void DFS(vector<vector<int>>& grid,vector<vector<bool>>& visited,int x,int y){for(int i=0;i<4;i++){int nextX=x+dir[i][0];int nextY=y+dir[i][1];if(nextX<0||nextX>=grid.size()||nextY<0||nextY>=grid[0].size()) continue;if(!visited[nextX][nextY]&&grid[nextX][nextY]==1){count++;visited[nextX][nextY]=true;DFS(grid,visited,nextX,nextY);}}
}int main(){int n,m;cin>>n>>m;vector<vector<int>> grid(n,vector<int>(m,0));for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){cin>>grid[i][j];}}vector<vector<bool>> visited(n,vector<bool>(m,false));int res=0;for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){if(!visited[i][j]&&grid[i][j]==1){count=1;visited[i][j]=true;DFS(grid,visited,i,j);res=max(res,count);}}}cout << res<<endl;
}深搜第二种：
#include<iostream>
#include<vector>using namespace std;int dir[4][2]={0,1,1,0,-1,0,0,-1};
int count;void DFS(vector<vector<int>>& grid,vector<vector<bool>>& visited,int x,int y){if(visited[x][y]||grid[x][y]==0) return;visited[x][y]=true;count++;for(int i=0;i<4;i++){int nextx=x+dir[i][0];int nexty=y+dir[i][1];if(nextx<0||nextx>=grid.size()||nexty<0||nexty>=grid[0].size()) continue;DFS(grid,visited,nextx,nexty);}
}int main(){int n,m;cin>>n>>m;vector<vector<int>> grid(n,vector<int>(m,0));for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){cin>>grid[i][j];}}vector<vector<bool>> visited(n,vector<bool>(m,false));int res=0;for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){if(!visited[i][j]&&grid[i][j]==1){count=0;DFS(grid,visited,i,j);res=max(res,count);}}}cout << res<<endl;
}广搜：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<queue>using namespace std;int dir[4][2]={0,1,1,0,-1,0,0,-1};
int count;void BFS(vector<vector<int>>& grid,vector<vector<bool>>& visited,int x,int y){queue<pair<int,int>> que;que.push({x,y});visited[x][y]=true;count++;while(!que.empty()){pair<int,int> cur=que.front();que.pop();int curx=cur.first;int cury=cur.second;for(int i=0;i<4;i++){int nextx=curx+dir[i][0];int nexty=cury+dir[i][1];if(nextx<0||nextx>=grid.size()||nexty<0||nexty>=grid[0].size()) continue;if(!visited[nextx][nexty]&&grid[nextx][nexty]==1){que.push({nextx,nexty});count++;visited[nextx][nexty]=true;}}}
}int main(){int n,m;cin>>n>>m;vector<vector<int>> grid(n,vector<int>(m,0));for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){cin>>grid[i][j];}}vector<vector<bool>> visited(n,vector<bool>(m,false));int res=0;for(int i=0;i<n;i++){for(int j=0;j<m;j++){if(!visited[i][j]&&grid[i][j]==1){count=0;BFS(grid,visited,i,j);res=max(res,count);}}}cout << res<<endl;
}对于更详细的解析与其他语言的代码块，可以去代码随想录上查看。
代码随想录 (programmercarl.com)
![Let up bring up a linux.part2 [十一]](https://i-blog.csdnimg.cn/img_convert/ee1b2009b86bd2278f576bfc02c69dc0.png)
