탐색 - 너비 우선 탐색

너비 우선 탐색(BFS)

• 너비 우선 탐색은 그래프를 완전 탐색하는 방법 중 하나입니다.
• 그래프의 시작 노드에서 출발해 시작 노드를 기준으로 가까운 노드를 먼저 방문하면서 탐색하는 알고리즘입니다.
• 선입선출 방식으로 탐색하므로 큐를 이용해 구현합니다.
• 탐색 시작 노드와 가까운 노드를 우선하여 탐색하므로 목표 노드에 도착하는 경로가 여러 개일 때 최단 경로를 보장합니다.

기능	특징	시간 복잡도(노드 수: V, 엣지 수: E)
그래프 완전 탐색	FIFO 탐색 Queue 자료구조 이용	O(V + E)

 

너비 우선 탐색의 핵심 이론

1. BFS를 시작할 노드를 정한 후 사용할 자료구조 초기화하기

BFS도 DFS와 마찬가지로 방문했던 노드는 다시 방문하지 않으므로 방문한 노드를 체크하기 위한 리스트가 필요합니다.

그래프를 인접 리스트로 표현하는 것 역시 DFS와 동일합니다.

차이점이 있다면 탐색에 스택이 아닌 큐를 사용합니다.

 

2. 큐에서 노드를 꺼낸 후 꺼낸 노드의 인접 노드를 다시 큐에 삽입하기

큐에서 노드를 꺼내면서 인접 노드에 큐를 삽입합니다.

이때 방문 리스트를 체크하여 이미 방문한 노드는 큐에 삽입하지 않습니다.

또한 큐에서 꺼낸 노드는 탐색 순서에 기록합니다.

 

3. 큐 자료구조에 값이 없을 때까지 반복하기

큐에 노드가 없을 때까지 앞선 과정을 반복합니다.