一、引言

在計算機科學中，搜索算法是解決各種問題的關鍵工具之一。廣度優先搜索（Breadth-First Search，簡稱BFS）作為其中一種重要的搜索算法，以其獨特的搜索策略和廣泛的應用場景，在眾多領域發揮著重要作用。對于初學者來說，深入理解和掌握BFS算法是提升編程能力、解決復雜問題的重要一步。本文將從BFS的基本概念講起，逐步深入到其實現方法、應用場景，并通過大量代碼示例和詳細解釋，幫助初學者全面掌握這一算法。

二、廣度優先搜索的基本概念

（一）定義

廣度優先搜索是一種用于遍歷或搜索圖或樹等數據結構的算法。它的核心思想是從一個起始節點開始，逐層遍歷節點，先訪問離起始節點最近的節點，再逐步擴展到更遠的節點。這種搜索方式類似于在平靜的水面上投入一顆石子，水波會以石子落水處為中心，一層一層向外擴散。

（二）與深度優先搜索的區別

深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS）是兩種常見的圖搜索算法，它們的主要區別在于搜索策略和實現方式。DFS采用遞歸或棧實現，沿著一條路徑一直走到底，直到無法再前進時才回溯。而BFS則使用隊列實現，按照層次順序逐層擴展搜索范圍。在應用場景