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文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （307）-- 算法导论22.2 5题

时间：2024-07-21 21:24:51浏览次数：19  
标签：链表 -- graph queue BFS VS 文心 邻接 节点

五、证明：在广度优先搜索算法里，赋给结点 u 的 u.d 值与结点在邻接链表里出现的次序无关。使用图 22-3 作为例子，证明：BFS 所计算出的广度优先树可以因邻接链表中的次序不同而不同。如果要写代码，请用go语言。

文心一言：

首先，我们来证明在广度优先搜索（BFS）算法中，赋给结点 $ u $ 的 $ u.d $ 值（即结点 $ u $ 被发现的次序或距离）与结点在邻接链表中的出现次序无关。

证明：

  1. 定义：在 BFS 中，$ u.d $ 表示从源结点 $ s $ 到结点 $ u $ 的最短路径的长度。
  2. 初始化：开始时，只有源结点 $ s $ 的 $ s.d $ 被设为 0，所有其他结点的 $ u.d $ 被设为无穷大（或未定义）。
  3. 过程：算法按 $ u.d $ 的非降序访问结点。对于每个访问的结点 $ u $，算法检查其所有邻接结点 $ v $，如果 $ v $ 未被访问（即 $ v.d $ 为无穷大），则设置 $ v.d $ 为 $ u.d + 1 $ 并将其加入队列。
  4. 结论：从上述过程可以看出，$ u.d $ 的值仅取决于 $ u $ 首次被访问时的状态，而与 $ u $ 在其邻接链表中的位置无关。

示例

考虑图 22-3（这里不提供具体图，但假设它是一般的有向或无向图）。假设源结点为 $ s $。

  • 假设结点 $ u $ 有两个邻接结点 $ v $ 和 $ w $。
  • 无论 $ v $ 在 $ u $ 的邻接链表之前还是之后，$ v.d $ 和 $ w.d $ 的值都仅由它们首次被访问时的状态决定。

Go 代码示例

package main

import (
	"fmt"
	"container/list"
)

// Graph represents an undirected graph
type Graph struct {
	vertices int
	edges    map[int][]int
}

// NewGraph creates a new graph with a specified number of vertices
func NewGraph(vertices int) *Graph {
	return &Graph{
		vertices: vertices,
		edges:    make(map[int][]int),
	}
}

// AddEdge adds an undirected edge between v and w in the graph
func (g *Graph) AddEdge(v, w int) {
	g.edges[v] = append(g.edges[v], w)
	g.edges[w] = append(g.edges[w], v)
}

// BFS performs Breadth-First Search on the graph starting from vertex s
func (g *Graph) BFS(s int) {
	visited := make([]bool, g.vertices)
	dist := make([]int, g.vertices)
	queue := list.New()

	visited[s] = true
	dist[s] = 0
	queue.PushBack(s)

	for queue.Len() > 0 {
		vertex := queue.Remove(queue.Front()).(int)
		fmt.Printf("Visited %v with distance %v\n", vertex, dist[vertex])

		for _, adj := range g.edges[vertex] {
			if !visited[adj] {
				visited[adj] = true
				dist[adj] = dist[vertex] + 1
				queue.PushBack(adj)
			}
		}
	}
}

func main() {
	graph := NewGraph(5)
	graph.AddEdge(0, 1)
	graph.AddEdge(0, 2)
	graph.AddEdge(1, 3)
	graph.AddEdge(1, 4)
	graph.AddEdge(2, 3)

	fmt.Println("Starting BFS from vertex 0:")
	graph.BFS(0)
}

在上述代码中，无论邻接链表中结点的顺序如何，dist 数组的值都将保持不变，这证明了 $ u.d $ 值与邻接链表中的次序无关。

讯飞星火：

首先，我们需要理解广度优先搜索（BFS）算法的基本概念。在广度优先搜索中，我们从图的某个顶点开始，然后访问所有与它相邻的顶点，然后再访问这些顶点的所有未被访问过的邻居，依此类推，直到所有的顶点都被访问过。在这个过程中，我们使用一个队列来存储待访问的顶点，并按照它们被发现的顺序进行访问。

现在，让我们考虑图22-3的例子。假设我们有一个简单的无向图，如下所示：

A -- B -- C
|    |    |
D -- E -- F

在这个图中，我们可以有多种方式遍历结点。例如，我们可以从A开始，然后访问B、C、D、E、F；或者从B开始，然后访问A、C、D、E、F；等等。因此，邻接链表中结点的次序会影响BFS遍历的顺序。

为了证明这一点，我们可以编写一个简单的Go语言程序来实现BFS，并观察不同邻接链表顺序下的结果。以下是一个简单的Go代码实现：

package main

import (
	"fmt"
)

type Graph struct {
	vertices []string
	edges    map[string][]string
}

func NewGraph() *Graph {
	return &Graph{
		vertices: make([]string, 0),
		edges:    make(map[string][]string),
	}
}

func (g *Graph) AddVertex(vertex string) {
	if _, ok := g.edges[vertex]; !ok {
		g.vertices = append(g.vertices, vertex)
		g.edges[vertex] = make([]string, 0)
	}
}

func (g *Graph) AddEdge(vertex1, vertex2 string) {
	g.edges[vertex1] = append(g.edges[vertex1], vertex2)
	g.edges[vertex2] = append(g.edges[vertex2], vertex1)
}

func (g *Graph) BFS(start string) {
	visited := make(map[string]bool)
	queue := []string{start}

	for len(queue) > 0 {
		current := queue[0]
		queue = queue[1:]

		if visited[current] {
			continue
		}
		visited[current] = true
		fmt.Println(current)

		for _, neighbor := range g.edges[current] {
			if !visited[neighbor] {
				queue = append(queue, neighbor)
			}
		}
	}
}

func main() {
	graph := NewGraph()
	graph.AddVertex("A")
	graph.AddVertex("B")
	graph.AddVertex("C")
	graph.AddVertex("D")
	graph.AddVertex("E")
	graph.AddVertex("F")

	graph.AddEdge("A", "B")
	graph.AddEdge("B", "C")
	graph.AddEdge("A", "D")
	graph.AddEdge("D", "E")
	graph.AddEdge("E", "F")

	fmt.Println("BFS starting from A:")
	graph.BFS("A")

	fmt.Println("BFS starting from B:")
	graph.BFS("B")
}

在这个例子中，我们创建了一个包含6个顶点和5条边的无向图。然后，我们分别从顶点A和顶点B开始执行BFS。你会发现，尽管邻接链表中顶点的次序相同，但两次BFS的结果可能会有所不同。这是因为邻接链表中顶点的次序会影响BFS遍历的顺序。

360智脑：

首先，我们来证明在广度优先搜索（BFS）算法中，赋给结点 u 的 u.d 值与结点在邻接链表里出现的次序无关。

证明：

BFS 算法的基本思想是从源节点开始，按照距离源节点的远近逐层遍历图中的节点。在 BFS 过程中，每个节点 u 都会被赋予一个距离值 u.d，表示从源节点到 u 的最短路径长度。这个距离值是通过遍历 u 的所有未访问过的邻居节点并更新它们的距离值来确定的。

由于 BFS 是按照层次顺序遍历节点的，即先访问距离源节点最近的节点，然后访问距离稍远的节点，因此，无论邻接链表中节点的次序如何，只要所有邻居节点都被访问过，那么节点 u 的距离值 u.d 就不会受到影响。这是因为 BFS 总是优先处理距离更近的节点，所以即使邻居节点的次序改变，也不会影响节点 u 的距离值的正确性。

现在，我们来看第二个问题，即 BFS 所计算出的广度优先树可以因邻接链表中的次序不同而不同。

证明：

广度优先树是由 BFS 算法构建的一棵树，它包含了从源节点到图中其他所有节点的最短路径。在 BFS 过程中，当我们访问到一个新的节点时，我们会选择一条边将其加入到广度优先树中。这条边通常是连接当前节点和它的一个未访问过的邻居节点的边。

如果邻接链表中的次序不同，那么在遍历邻居节点时，我们可能会先访问到不同的节点，从而选择不同的边加入到广度优先树中。这意味着，即使最终所有节点都被正确地包含在了广度优先树中，树的结构也可能因为边的选择顺序不同而不同。

下面是一个简单的 Go 语言代码示例，展示了如何实现 BFS 算法，并说明了邻接链表次序对广度优先树的影响：

package main

import "fmt"

type Node struct {
	id       int
	visited  bool
	distance int
	parent   *Node
}

type Graph struct {
	nodes []*Node
	edges map[int][]int
}

func NewGraph() *Graph {
	return &Graph{
		edges: make(map[int][]int),
	}
}

func (g *Graph) AddEdge(u, v int) {
	g.edges[u] = append(g.edges[u], v)
	g.edges[v] = append(g.edges[v], u) // For undirected graph
}

func (g *Graph) BFS(startID int) {
	start := g.nodes[startID]
	start.visited = true
	start.distance = 0
	queue := []*Node{start}

	for len(queue) > 0 {
		u := queue[0]
		queue = queue[1:]
		for _, vID := range g.edges[u.id] {
			v := g.nodes[vID]
			if !v.visited {
				v.visited = true
				v.distance = u.distance + 1
				v.parent = u
				queue = append(queue, v)
			}
		}
	}
}

func main() {
	g := NewGraph()
	// Add nodes to the graph
	for i := 0; i < 5; i++ {
		g.nodes = append(g.nodes, &Node{id: i})
	}
	// Add edges to the graph
	g.AddEdge(0, 1)
	g.AddEdge(0, 2)
	g.AddEdge(1, 3)
	g.AddEdge(2, 4)

	// Perform BFS starting from node 0
	g.BFS(0)

	// Print the breadth-first tree
	for _, node := range g.nodes {
		fmt.Printf("Node %d: distance = %d, parent = %d\n", node.id, node.distance, node.parent.id)
	}
}

在这个代码示例中，我们创建了一个简单的无向图，并对其执行了 BFS。注意，如果我们改变邻接链表中节点的次序，比如先添加边 (0, 2) 再添加边 (0, 1)，那么 B

智谱清言：

在广度优先搜索（BFS）算法中，每个节点 u 的 u.d 值代表从源节点到 u 的最短路径的距离。这个值是由算法的设计决定的，它依赖于节点的层次而不是邻接链表中节点的出现次序。以下是广度优先搜索算法的基本步骤：

  1. 标记所有节点为未访问。
  2. 创建一个队列 Q。
  3. 将源节点标记为已访问并入队。
  4. 源节点的 d 值设为 0（因为它到自己的距离是 0）。
  5. 当队列 Q 非空时：
    a. 从 Q 中取出一个节点 u。
    b. 对 u 的每个未访问的邻接节点 v：
    i. 将 v 标记为已访问。
    ii. 设置 v.d = u.d + 1。
    iii. 将 v 入队。
    根据这个算法，u.d 值是在 u 被首次访问时确定的，并且一旦确定就不会改变。因此，u.d 值与 u 在邻接链表中出现的次序无关。
    然而，广度优先树的结构可能会因为邻接链表中节点的次序不同而不同。下面我将用 Go 语言编写一个示例代码，来展示这种差异。请注意，由于没有提供图 22-3 的具体结构，我将假设一个简单的图结构来演示这一点。
package main
import (
	"container/list"
	"fmt"
)
// Graph represents an adjacency list graph
type Graph struct {
	adjList map[string][]string
}
// NewGraph creates a new graph
func NewGraph() *Graph {
	return &Graph{adjList: make(map[string][]string)}
}
// AddEdge adds an edge to the graph
func (g *Graph) AddEdge(u, v string) {
	g.adjList[u] = append(g.adjList[u], v)
}
// BFS performs Breadth-First Search on the graph
func (g *Graph) BFS(start string) (map[string]int, map[string]string) {
	dist := make(map[string]int)
	parent := make(map[string]string)
	visited := make(map[string]bool)
	queue := list.New()
	// Initialize all nodes as unvisited
	for node := range g.adjList {
		dist[node] = -1
		parent[node] = ""
		visited[node] = false
	}
	// Start BFS
	dist[start] = 0
	visited[start] = true
	queue.PushBack(start)
	for queue.Len() > 0 {
		u := queue.Remove(queue.Front()).(string)
		for _, v := range g.adjList[u] {
			if !visited[v] {
				visited[v] = true
				dist[v] = dist[u] + 1
				parent[v] = u
				queue.PushBack(v)
			}
		}
	}
	return dist, parent
}
func main() {
	// Create a new graph
	graph := NewGraph()
	// Add edges to the graph (example graph)
	graph.AddEdge("A", "B")
	graph.AddEdge("A", "C")
	graph.AddEdge("B", "D")
	graph.AddEdge("B", "E")
	graph.AddEdge("C", "F")
	graph.AddEdge("C", "G")
	// Perform BFS
	dist, parent := graph.BFS("A")
	// Print the distance and parent of each node
	for node, d := range dist {
		fmt.Printf("Node %s, Distance from A: %d, Parent: %s\n", node, d, parent[node])
	}
	// Modify the adjacency list order to demonstrate the difference
	graph.adjList["A"] = []string{"C", "B"} // Change the order of "B" and "C"
	// Perform BFS again
	dist, parent = graph.BFS("A")
	// Print the distance and parent of each node after changing the order
	fmt.Println("\nAfter changing the adjacency list order:")
	for node, d := range dist {
		fmt.Printf("Node %s, Distance from A: %d, Parent: %s\n", node, d, parent[node])
	}
}

在这个示例中，我们首先使用 BFS 计算从节点 “A” 开始的广度优先树。然后，我们改变节点 “A” 的邻接链表中的顺序，再次执行 BFS，并打印出结果。你会注意到，尽管每个节点的 u.d 值保持不变，但广度优先树的结构（即 parent 关系）可能会因为邻接链表中节点的次序不同而不同。

天工：

要证明在广度优先搜索（BFS）算法中，节点的d值（即从源节点到该节点的距离）与节点在邻接链表中的出现次序无关，我们可以从BFS算法的性质出发进行分析。BFS算法保证了当一个节点被首次访问时，它所获得的d值是最小的，即最短路径的长度。这是因为BFS是按照层级（距离源节点的边数）来探索图的，每一层的节点在被访问之前，上一层的节点都已经完全探索完毕。

证明

在广度优先搜索中，u.d值表示从源节点到节点u的距离。这个距离的计算是基于算法的特性，即总是先访问距离源节点更近的节点。因此，当算法首次访问节点u时，它所获得的d值就是从源节点到u的最短路径长度，这个值不会因为邻接链表中节点的顺序不同而改变。

证明示例

考虑图22-3中的一个例子（虽然具体的图22-3无法直接展示，但我们可以构造一个类似的图来说明）。假设图中有节点A、B、C、D，其中A是源节点。A的邻接链表中包含B和C，而B的邻接链表中包含C和D。在BFS中，A首先被访问，然后是B和C。如果B的邻接链表中C在D之前，那么D的d值将被设置为3（A->B->C->D）。如果D在C之前，D的d值仍然为3，因为算法总是按照距离源节点的顺序访问节点，而不会受到邻接链表中节点具体顺序的影响。

证明：BFS所计算出的广度优先树可以因邻接链表中的次序不同而不同

这一点可以通过改变邻接链表中节点的次序，观察广度优先树的变化来证明。如果在上面的示例中，假设B的邻接链表中C排在D之前，那么BFS可能会先访问C，再访问D，从而形成A->B->C->D的广度优先树。如果D排在C之前，BFS可能会先访问D，再访问C，形成A->B->D->C的广度优先树。因此，广度优先树的结构确实可能因为邻接链表中的节点次序不同而不同。

代码示例（Go语言）

虽然具体的代码实现会依赖于图的具体表示（如邻接矩阵或邻接链表），但下面是一个简化版的BFS算法实现，用于说明如何在Go中实现：

package main

import (
	"fmt"
)

type Node struct {
	d int
	p *Node
}

func bfs(graph map[*Node][]*Node, start *Node) {
	queue := []*Node{start}
	start.d = 0
	start.p = nil

	for len(queue) > 0 {
		current := queue[0]
		queue = queue[1:]
		for _, neighbor := range graph[current] {
			if neighbor.d == 0 && neighbor != start { // Unvisited node
				neighbor.d = current.d + 1
				neighbor.p = current
				queue = append(queue, neighbor)
			}
		}
	}
}

func main() {
	// Example graph
	graph := make(map[*Node][]*Node)
	a := &Node{}
	b := &Node{}
	c := &Node{}
	d := &Node{}
	graph[a] = []*Node{b, c}
	graph[b] = []*Node{c, d}
	graph[c] = []*Node{}
	graph[d] = []*Node{}

	bfs(graph, a)
	fmt.Println("BFS completed")
}

这段代码展示了如何使用Go实现基本的BFS算法，但请注意，实际的图结构和节点表示可能需要根据具体需求来调整。

chatgpt：

在广度优先搜索算法中，结点u的u.d值代表从起始结点到结点u的最短距离。我们可以证明赋给结点u的u.d值与结点在邻接链表中出现的次序无关。

假设有一个图G，并且存在两种不同的邻接链表次序A和B。我们使用该图作为例子进行证明。以下是图22-3示意图：

A:   B->C
     C->D
     D->E

B:   A->C

C:   A->B
     E

D:   A->E

E:   C->D

假设我们按照次序A进行广度优先搜索算法，并计算广度优先树T_A。然后，我们按照次序B进行广度优先搜索算法，并计算广度优先树T_B。

首先，我们证明如果v是u的邻居，则v.u的深度至多比u.d大1（即 v.u <= u.d + 1）。这个性质保证了广度优先树的正确性。

接下来，我们证明广度优先树可以因邻接链表中的次序不同而不同。考虑节点C和节点D，它们都是节点A和节点E的邻居。

当按照次序A进行搜索时，节点C会被访问并加入到队列中，在队列中它位于节点D之前。因此，广度优先树T_A中的边 (A, C) 会被先访问。

当按照次序B进行搜索时，节点D会被访问并加入到队列中，在队列中它位于节点C之前。因此，广度优先树T_B中的边 (A, D) 会被先访问。

由于邻接链表次序不同导致节点C和节点D的次序变化，所以广度优先树T_A和T_B在边的顺序上会有差异。这证明了广度优先树可以因邻接链表中的次序不同而不同。

以下是使用Go语言实现的伪代码示例：

package main

import (
	"fmt"
)

type Graph struct {
	nodes map[string][]string
}

func NewGraph() *Graph {
	return &Graph{
		nodes: make(map[string][]string),
	}
}

func (g *Graph) AddEdge(u, v string) {
	g.nodes[u] = append(g.nodes[u], v)
	g.nodes[v] = append(g.nodes[v], u)
}

type Queue struct {
	items []string
}

func NewQueue() *Queue {
	return &Queue{}
}

func (q *Queue) Enqueue(item string) {
	q.items = append(q.items, item)
}

func (q *Queue) Dequeue() string {
	if len(q.items) == 0 {
		return ""
	}
	item := q.items[0]
	q.items = q.items[1:]
	return item
}

func BFS(graph *Graph, start string) map[string]int {
	distance := make(map[string]int)
	queue := NewQueue()
	queue.Enqueue(start)
	distance[start] = 0

	for len(queue.items) > 0 {
		node := queue.Dequeue()

		neighbors := graph.nodes[node]
		for _, neighbor := range neighbors {
			if _, ok := distance[neighbor]; !ok {
				queue.Enqueue(neighbor)
				distance[neighbor] = distance[node] + 1
			}
		}
	}

	return distance
}

func main() {
	graph := NewGraph()
	graph.AddEdge("B", "C")
	graph.AddEdge("C", "D")
	graph.AddEdge("D", "E")
	graph.AddEdge("A", "C")
	graph.AddEdge("A", "E")

	startNode := "A"
	distances := BFS(graph, startNode)

	fmt.Println("Distance from start node to each node:")
	for node, distance := range distances {
		fmt.Printf("%s: %d\n", node, distance)
	}
}

以上是一个简单的广度优先搜索算法的实现，使用了邻接链表表示图，并计算从起始结点到每个结点的最短距离。你可以根据需要修改和扩展代码来满足特定的需求。

kimi：

首先，我们来证明广度优先搜索算法中，结点 ( u ) 的 ( u.d ) 值与结点在邻接链表里的出现次序无关。

证明：

广度优先搜索（BFS）是一种遍历算法，它从一个节点开始，逐层遍历图中的所有节点。在BFS中，每个节点 ( u ) 被赋予两个值：( u.d ) 和 ( u.p )。其中，( u.d ) 表示从源节点到 ( u ) 的最短路径长度，( u.p ) 表示最短路径上 ( u ) 的前驱节点。

BFS的实现通常使用队列来存储待访问的节点。算法的步骤如下：

  1. 将源节点加入队列，并设置其 ( d ) 值为 0。
  2. 当队列非空时，从队列中取出一个节点 ( u )。
  3. 对 ( u ) 的所有未访问的邻接节点 ( v )，执行以下操作：
    • 如果 ( v ) 未被访问过，将其 ( d ) 值设置为 ( u.d + 1 )，将其 ( p ) 值设置为 ( u )，并将 ( v ) 加入队列。

由于BFS是层序遍历，它总是先访问距离源节点近的节点，然后再访问更远的节点。因此，无论邻接链表中的节点顺序如何，只要算法按照上述步骤执行，每个节点的 ( d ) 值都是从源节点到该节点的最短路径长度。这是因为BFS保证了在访问一个节点的邻接节点之前，该节点已经被标记为已访问，并且其 ( d ) 值已被正确设置。

结论：
BFS算法中，节点的 ( d ) 值只依赖于从源节点到该节点的最短路径长度，而与邻接链表中节点的次序无关。

接下来，我们使用图 22-3 作为例子来说明BFS所计算出的广度优先树可能因邻接链表中的次序不同而不同。

假设图 22-3 中的节点 A 是源节点，并且有以下两个不同的邻接链表顺序：

  1. 邻接链表顺序 1：B -> C -> D
  2. 邻接链表顺序 2：D -> C -> B

在两种情况下，BFS算法的执行步骤如下：

  • 对于顺序 1：

    • A 被加入队列，( A.d = 0 )。
    • 出队 A，访问 B，( B.d = 1 )，B 加入队列。
    • 出队 B，访问 C 和 D，( C.d = 2 )，( D.d = 2 )，C 和 D 加入队列。
    • 出队 C 和 D，访问它们的邻接节点…

  • 对于顺序 2：

    • 步骤与顺序 1 类似，但 D 被先访问。

尽管邻接节点的访问顺序可能不同，但每个节点的 ( d ) 值仍然是正确的，因为它们都反映了从源节点到该节点的最短路径长度。

至于代码实现，由于你没有提供具体的图 22-3 的结构，我将提供一个通用的BFS算法的Go语言实现示例，你可以根据实际的图结构进行调整：

package main

import (
	"fmt"
	"container/list"
)

type Graph struct {
	adjList map[int][]int
}

func (g *Graph) BFS(start int) {
	// 初始化访问标记和距离
	visited := make([]bool, len(g.adjList))
	distance := make([]int, len(g.adjList))
	for i := range distance {
		distance[i] = -1
	}
	distance[start] = 0

	// 使用队列实现 BFS
	queue := list.New()
	queue.PushBack(start)

	for queue.Len() > 0 {
		u := queue.Front().Value.(int)
		queue.Remove(queue.Front())

		for _, v := range g.adjList[u] {
			if !visited[v] {
				visited[v] = true
				distance[v] = distance[u] + 1
				queue.PushBack(v)
			}
		}
	}

	// 打印结果
	for i, d := range distance {
		if d != -1 {
			fmt.Printf("Distance from start to %d is %d\n", i, d)
		}
	}
}

func main() {
	// 假设有一个图的邻接链表
	graph := &Graph{adjList: map[int][]int{
		1: {2, 3},
		2: {4},
		3: {4, 5},
		4: {},
		5: {},
	}}

	graph.BFS(1)
}

请注意，这个代码示例只是一个通用的BFS实现，并没有针对图 22-3 进行特别设计。你需要根据实际的图结构来调整 Graph 的初始化部分。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

混元：

为了证明在广度优先搜索（BFS）算法中，结点u的u.d值与结点在邻接链表中出现的次序无关，我们首先需要理解BFS算法的工作原理。BFS算法是通过一个队列来遍历图的，它从源结点开始，将源结点的所有邻居加入队列，然后依次处理队列中的结点，每次从队列中取出一个结点，并更新其邻居的u.d值（如果邻居尚未被访问过），然后将新的邻居加入队列。

在BFS算法中，结点u的u.d值表示从源结点到结点u的最短路径长度。这个值是由BFS算法根据路径长度来更新的，而与结点在邻接链表中的出现顺序无关。换句话说，无论结点的邻居在邻接链表中以何种顺序出现，只要从源结点到达该结点的最短路径长度不变，该结点的u.d值也应该保持不变。

为了证明BFS所计算出的广度优先树可以因邻接链表中的次序不同而不同，我们可以使用图22-3作为例子。由于我无法直接展示图22-3，我将描述一个简化的图结构，并展示如何用Go语言实现BFS算法来处理不同的邻接链表顺序。

假设我们有以下简化的图结构：

A -- B -- D
|       |
C -- E

在这个图中，我们可以有不同的邻接链表表示，例如：

  1. 顺序1: A->[B, C], B->[D], C->[E], D->[], E->[]
  2. 顺序2: A->[C, B], B->[D], C->[E], D->[], E->[]

下面是Go语言实现的BFS算法，它可以处理上述不同的邻接链表顺序：

package main

import (
	"fmt"
)

type Graph struct {
	Vertices map[string][]string // 邻接链表表示的图
}

func (g *Graph) BFS(start string) {
	visited := make(map[string]bool) // 记录已访问的结点
	queue := []string{start}        // 初始化队列
	visited[start] = true

	for len(queue) > 0 {
		current := queue[0] // 获取队列的第一个元素
		queue = queue[1:]   // 更新队列

		// 处理当前结点的所有邻居
		for _, neighbor := range g.Vertices[current] {
			if !visited[neighbor] {
				visited[neighbor] = true
				queue = append(queue, neighbor)
				// 更新邻居的u.d值，这里假设每个结点都有一个u结构体来存储u.d值
				// u.d值的更新逻辑取决于具体的图算法实现
			}
		}
	}
}

func main() {
	graph := Graph{
		Vertices: map[string][]string{
			"A": {"B", "C"},
			"B": {"D"},
			"C": {"E"},
			"D": {},
			"E": {},
		},
	}

	// 执行BFS算法
	graph.BFS("A")

	// 输出结果或进行其他处理
	fmt.Println("BFS traversal completed.")
}

在这个代码中，我们没有具体实现u.d值的更新逻辑，因为这通常涉及到图的具体表示和算法的细节。但是，我们可以看到，无论邻接链表中的顺序如何，BFS算法都会以相同的方式处理每个结点，并计算出从源结点到每个结点的最短路径长度。因此，结点的u.d值与邻接链表中的次序无关。

标签：链表,--,graph,queue,BFS,VS,文心,邻接,节点
From： https://blog.csdn.net/weixin_48502062/article/details/140594075

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