广度双向搜索的概念

广度双向搜索的概念

所谓双向搜索指的是搜索沿两个力向同时进行：
正向搜索：从初始结点向目标结点方向搜索；
逆向搜索：从目标结点向初始结点方向搜索；
当两个方向的搜索生成同一子结点时终止此搜索过程。

1. 2 广度双向搜索算法

广度双向搜索通常有两中方法：

1. 两个方向交替扩展

2. 选择结点个数较少的那个力向先扩展．
方法2克服了两方向结点的生成速度不平衡的状态，明显提高了效率。

算法说明：

设置两个队列c:array[0..1,1..maxn]of jid，分别表示正向和逆向的扩展队列。

设置两个头指针head:array[0..1]of integer 分别表示正向和逆向当前将扩展结点的头指针。

设置两个尾指针tail:array[0..1]of integer 分别表示正向和逆向的尾指针。

maxn表示队列最大长度。

算法描述如下：

1.主程序代码

repeat

  {选择节点数较少且队列未空、未满的方向先扩展}

  if(tail[0]<=tail[1]) and not((head[0]>=tail[0])or(tail[0]>=maxn)) thenexpand(0);

  if(tail[1]<=tail[0]) and not((head[1]>=tail[1])or(tail[1]>=maxn)) thenexpand(1);

  {如果一方搜索终止，继续另一方的搜索，直到两个方向都终止}

  ifnot((head[0]>=tail[0])or(tail[0]>=maxn)) then expand(0);

  ifnot((head[1]>=tail[1])or(tail[1]>=maxn)) then expand(1);

Until((head[0]>=tail[0])or(tail[0]>=maxn))   And((head[1]>=tail[1])or(tail[1]>=maxn))

2.expand(st:0..1)程序代码如下:

inc(head[st];

  取出队列当前待扩展的结点c[st,head[st]]

  for i:=1to maxk do

   begin

      if tail[st]>=maxn then exit;

     inc(tail[st]);

     产生新结点;

     check(st);{检查新节点是否重复}

   end;

3.check(st:0..1)程序代码:

  for i:=1to tail[st]-1 do

     if c[st,tail[st]]^.*=c[st,i]^.* then begin dec(tail[st]);exit end;

   bool(st);{如果节点不重复，再判断是否到达目标状态}

4.bool(st:0..1)程序代码:

  for i:=1to tail[1-st] do

   if c[st,tail[st]]^.*=c[1-st,i]^.* then  print(st,tail[st],i);

    {如果双向搜索相遇（即得到同一节点），则输出结果}

5.print(st,tail,k)程序代码：

if st=0 thenbegin print0(tail);print1(k) end;

       else begin print0(k);print1(tail) end;

6.print0(m)程序代码：

ifm<>0 then begin print(c[0,m]^.f);输出c[0,m]^.* end;

{输出正方向上产生的结点}

7.print1(m)程序代码;

n:=c[1,m]^.f

whilem<>0

begin

   输出c[1,n]^.*;

  n:=c[1,n]^.f;

  end

{输出反方向上产生的结点}