Files
freeCodeCamp/curriculum/challenges/russian/08-coding-interview-prep/data-structures/breadth-first-search.russian.md

134 lines
7.5 KiB
Markdown
Raw Normal View History

---
id: 587d825c367417b2b2512c90
title: Breadth-First Search
challengeType: 1
forumTopicId: 301622
localeTitle: Поиск по ширине
---
## Description
<section id='description'>
До сих пор мы изучили разные способы создания представлений графиков. Что теперь? Один естественный вопрос - какие расстояния между любыми двумя узлами графика? Введите <dfn>алгоритмы обхода графа</dfn> . <dfn>Алгоритмы</dfn> траверса - это алгоритмы для перемещения или посещения узлов в графе. Одним типом алгоритма обхода является алгоритм поиска ширины. Этот алгоритм начинается с одного узла, сначала посещает всех его соседей, которые находятся на одном крае, а затем переходит к каждому из своих соседей. Визуально это то, что делает алгоритм. <img class="img-responsive" src="https://camo.githubusercontent.com/2f57e6239884a1a03402912f13c49555dec76d06/68747470733a2f2f75706c6f61642e77696b696d656469612e6f72672f77696b6970656469612f636f6d6d6f6e732f342f34362f416e696d617465645f4246532e676966"> Чтобы реализовать этот алгоритм, вам нужно будет ввести структуру графика и узел, с которого вы хотите начать. Во-первых, вы хотите знать расстояния от стартового узла. Это вы хотите сначала начать все свои расстояния на некоторое количество, например <code>Infinity</code> . Это дает ссылку на случай, когда узел может быть недоступен из вашего стартового узла. Затем вы захотите перейти от стартового узла к своим соседям. Эти соседи находятся на одном крае, и в этот момент вы должны добавить одну единицу расстояния до расстояний, которые вы отслеживаете. Наконец, важной структурой данных, которая поможет реализовать алгоритм поиска по ширине, является очередь. Это массив, в котором вы можете добавлять элементы в один конец и удалять элементы с другого конца. Это также известно как структура данных <dfn>FIFO</dfn> или <dfn>First-In-First-Out</dfn> .
</section>
## Instructions
<section id='instructions'>
Напишите функцию <code>bfs()</code> которая принимает граф матрицы смежности (двумерный массив) и корень метки узла в качестве параметров. Метка узла будет просто целочисленным значением узла между <code>0</code> и <code>n - 1</code> , где <code>n</code> - общее количество узлов в графе. Ваша функция выведет пары ключ-значение объекта JavaScript с узлом и его удалением от корня. Если узел не может быть достигнут, он должен иметь расстояние до <code>Infinity</code> .
</section>
## Tests
<section id='tests'>
```yml
tests:
- text: 'The input graph <code>[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]</code> with a start node of <code>1</code> should return <code>{0: 1, 1: 0, 2: 1, 3: 2}</code>'
testString: 'assert((function() { var graph = [[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]; var results = bfs(graph, 1); return isEquivalent(results, {0: 1, 1: 0, 2: 1, 3: 2})})());'
- text: 'The input graph <code>[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]</code> with a start node of <code>1</code> should return <code>{0: 1, 1: 0, 2: 1, 3: Infinity}</code>'
testString: 'assert((function() { var graph = [[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]; var results = bfs(graph, 1); return isEquivalent(results, {0: 1, 1: 0, 2: 1, 3: Infinity})})());'
- text: 'The input graph <code>[[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]</code> with a start node of <code>0</code> should return <code>{0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3}</code>'
testString: 'assert((function() { var graph = [[0, 1, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 1], [0, 0, 1, 0]]; var results = bfs(graph, 0); return isEquivalent(results, {0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3})})());'
- text: 'The input graph <code>[[0, 1], [1, 0]]</code> with a start node of <code>0</code> should return <code>{0: 0, 1: 1}</code>'
testString: 'assert((function() { var graph = [[0, 1], [1, 0]]; var results = bfs(graph, 0); return isEquivalent(results, {0: 0, 1: 1})})());'
```
</section>
## Challenge Seed
<section id='challengeSeed'>
<div id='js-seed'>
```js
function bfs(graph, root) {
// Distance object returned
var nodesLen = {};
return nodesLen;
};
var exBFSGraph = [
[0, 1, 0, 0],
[1, 0, 1, 0],
[0, 1, 0, 1],
[0, 0, 1, 0]
];
console.log(bfs(exBFSGraph, 3));
```
</div>
### After Tests
<div id='js-teardown'>
```js
// Source: http://adripofjavascript.com/blog/drips/object-equality-in-javascript.html
function isEquivalent(a, b) {
// Create arrays of property names
var aProps = Object.getOwnPropertyNames(a);
var bProps = Object.getOwnPropertyNames(b);
// If number of properties is different,
// objects are not equivalent
if (aProps.length != bProps.length) {
return false;
}
for (var i = 0; i < aProps.length; i++) {
var propName = aProps[i];
// If values of same property are not equal,
// objects are not equivalent
if (a[propName] !== b[propName]) {
return false;
}
}
// If we made it this far, objects
// are considered equivalent
return true;
}
```
</div>
</section>
## Solution
<section id='solution'>
```js
function bfs(graph, root) {
// Distance object returned
var nodesLen = {};
// Set all distances to infinity
for (var i = 0; i < graph.length; i++) {
nodesLen[i] = Infinity;
}
nodesLen[root] = 0; // ...except root node
var queue = [root]; // Keep track of nodes to visit
var current; // Current node traversing
// Keep on going until no more nodes to traverse
while (queue.length !== 0) {
current = queue.shift();
// Get adjacent nodes from current node
var curConnected = graph[current]; // Get layer of edges from current
var neighborIdx = []; // List of nodes with edges
var idx = curConnected.indexOf(1); // Get first edge connection
while (idx !== -1) {
neighborIdx.push(idx); // Add to list of neighbors
idx = curConnected.indexOf(1, idx + 1); // Keep on searching
}
// Loop through neighbors and get lengths
for (var j = 0; j < neighborIdx.length; j++) {
// Increment distance for nodes traversed
if (nodesLen[neighborIdx[j]] === Infinity) {
nodesLen[neighborIdx[j]] = nodesLen[current] + 1;
queue.push(neighborIdx[j]); // Add new neighbors to queue
}
}
}
return nodesLen;
}
```
</section>