خوارزمية البحث بأولوية الاتساع (BFS) - كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الذكاء الإصطناعي | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: خوارزمية البحث بأولوية الاتساع (BFS)

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الذكاء الإصطناعي - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الذكاء الإصطناعي | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: example

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تقدم هذه الصفحة شرحًا تفصيليًا لخوارزمية البحث بأولوية الاتساع (BFS) من خلال مثال عملي يوضح كيفية الانتقال من عقدة الجذر A إلى العقدة F في مخطط شجري.

يبدأ المثال بشرح الخطوات الأساسية للخوارزمية، حيث تبدأ من العقدة الجذرية A وتضاف إلى الطابور، ثم تتم معالجتها وإضافة عقدها الفرعية B و C إلى الطابور، متبوعة بمعالجة العقدة B وإضافة عقدها الفرعية D و E.

يتم استخدام هياكل البيانات المناسبة مثل الطابور (Queue) لتنفيذ الخوارزمية، مع التأكيد على فحص العقد في المستوى الأول قبل الانتقال إلى المستوى الثاني، مما يضمن اتباع مبدأ أولوية الاتساع.

تتضمن الصفحة مخططات بصرية توضح كل خطوة من خطوات الخوارزمية، بما في ذلك الحالة الأولية للطابور وتحديثاته بعد كل عملية معالجة، مما يساعد في فهم التدفق المنطقي للخوارزمية.

يهدف المحتوى إلى تعزيز فهم الطلاب لكيفية عمل BFS في سياق هياكل البيانات، مع التركيز على التطبيقات العملية في معالجة الرسوم البيانية والأشجار.

📄 النص الكامل للصفحة

المثال التالي يوضح طريقة عمل خوارزمية البحث بأولوية الاتساع (BFS). باستخدام المخطط التالي، حدد العقد التي يجب فحصها للانتقال من عقدة الجذر A إلى العقدة F: ملاحظة: استخدم هيكل البيانات المناسب. عليك فحص كل العقد في المستوى 1 قبل الانتقال إلى العقد في المستوى 2. --- SECTION: الخطوة 1 --- 1 البداية من العقدة الجذرية (العقدة A). أضف العقدة الجذرية إلى الطابور. --- SECTION: الخطوة 2 --- 2 احذف العقدة الجذرية من الطابور لمعالجتها، ثم أضف فروع هذه العقدة إلى الطابور (العقدتين B و C). --- SECTION: الخطوة 3 --- 3 احذف العقدة من مقدمة الطابور (العقدة B) لمعالجتها، ثم أضف فروع هذه العقدة إلى الطابور (العقدتين D و E). وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 80 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: المخطط والطابور الأولي Description: A tree diagram and an empty queue representing the initial state for the Breadth-First Search algorithm. The tree has a root node 'A', with children 'B' and 'C'. Node 'B' has children 'D' and 'E'. Node 'C' has a child 'F'. All nodes are depicted as grey circles. Below the tree, an empty queue is shown as three grey boxes labeled 0, 1, 2. Key Values: A, B, C, D, E, F, 0, 1, 2 Context: This visual sets up the problem, showing the graph (tree) to be traversed and the initial empty queue data structure. **DIAGRAM**: الخطوة 1: إضافة العقدة الجذرية إلى الطابور Description: This diagram illustrates the first step of the BFS algorithm. The tree shows node 'A' highlighted in blue, indicating it's the current node being processed or added. All other nodes (B, C, D, E, F) are grey. Below the tree, the queue shows node 'A' in a blue box at index 0. Boxes 1 and 2 are empty and grey. Key Values: A, 0, 1, 2 Context: Demonstrates the initial action of BFS: adding the starting (root) node to the queue. **DIAGRAM**: الخطوة 2: معالجة A وإضافة B و C إلى الطابور Description: This diagram illustrates the second step of BFS. The tree shows node 'A' as grey (processed), while its children 'B' and 'C' are highlighted in blue. Nodes D, E, F are grey. Above the main queue, a smaller transition diagram shows a faded blue box with 'A' and an arrow pointing to a queue containing blue 'B' and 'C' in boxes 0 and 1, representing 'A' being dequeued and 'B', 'C' being enqueued. The main queue below shows blue 'B' in box 0, blue 'C' in box 1, and box 2 is empty and grey. Key Values: A, B, C, 0, 1, 2 Context: Shows the processing of node A, its removal from the queue, and the addition of its direct children (B and C) to the queue. **DIAGRAM**: الخطوة 3: معالجة B وإضافة D و E إلى الطابور Description: This diagram illustrates the third step of BFS. The tree shows nodes 'A' and 'B' as grey (processed). Nodes 'C', 'D', and 'E' are highlighted in blue. Node 'F' is grey. A blue box labeled 'فحصت' (checked) is connected by an arrow from node 'A' to node 'B'. Above the main queue, two smaller transition diagrams are shown: one with a faded blue box 'B' pointing to a queue with blue 'C' (representing 'B' being dequeued), and another with a faded blue box 'C' pointing to a queue with blue 'D' and 'E' (representing 'C' being dequeued and 'D', 'E' being enqueued). The main queue below shows blue 'C' in box 0, blue 'D' in box 1, and blue 'E' in box 2. Key Values: A, B, C, D, E, F, فحصت, 0, 1, 2 Context: Demonstrates the processing of node B, its removal from the queue, and the addition of its direct children (D and E) to the queue. It also shows the state of the queue after these operations.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي الخطوة الأولى في خوارزمية البحث بأولوية الاتساع (BFS) عند البدء من عقدة جذرية؟

الإجابة: الخطوة الأولى هي إضافة العقدة الجذرية إلى الطابور.

الشرح: البدء بإضافة العقدة الجذرية إلى الطابور هو الخطوة التأسيسية لضمان بدء عملية البحث من النقطة الصحيحة.

تلميح: تذكر أن الخوارزمية تحتاج إلى مكان لتخزين العقد التي ستتم زيارتها لاحقًا.

بعد معالجة العقدة الجذرية (A) في خوارزمية BFS، ما هي العقد التي يتم إضافتها إلى الطابور؟

الإجابة: بعد معالجة العقدة الجذرية (A)، يتم إضافة فروعها، وهما العقدتان (B) و (C)، إلى الطابور.

الشرح: خوارزمية BFS تستكشف العقد مستوى بمستوى، لذا بعد معالجة العقدة الحالية، يتم إضافة أبنائها المباشرين إلى الطابور ليتم معالجتهم في المراحل التالية.

تلميح: فكر في شجرة القرارات أو الرسم البياني المرتبط بالعقدة الجذرية.

في خوارزمية BFS، ما هي العقد التي يتم فحصها بعد معالجة العقدة (B) وإضافتها إلى الطابور؟

الإجابة: بعد معالجة العقدة (B)، يتم حذفها من مقدمة الطابور وإضافة فروعها، وهما العقدتان (D) و (E)، إلى الطابور.

الشرح: بما أن العقدة (B) كانت في مقدمة الطابور بعد العقدة (A)، فإنه يتم معالجتها بعد (A). عند معالجتها، يتم إضافة أبنائها (D) و (E) إلى الطابور.

تلميح: تذكر أن الخوارزمية تعالج العقد بالترتيب الذي تم إضافتها به إلى الطابور.

بالنظر إلى المخطط المعطى، ما هي تسلسل العقد التي سيتم فحصها للانتقال من الجذر (A) إلى العقدة (F) باستخدام خوارزمية BFS؟

الإجابة: التسلسل هو: A، ثم B و C، ثم D و E، وأخيرًا F.

الشرح: خوارزمية BFS تضمن استكشاف جميع العقد على عمق معين قبل الانتقال إلى العقد الأعمق. في هذا المثال، يتم زيارة A، ثم B و C (المستوى 1)، ثم D و E (المستوى 2). بعد معالجة B وإضافة D و E، يتم معالجة C وإضافة F (المستوى 2)، ثم يتم معالجة F.

تلميح: ابدأ من الجذر، ثم استكشف كل العقد في نفس المستوى قبل الانتقال إلى المستوى التالي، مع تذكر استخدام الطابور.