Giả sử gọi BFS(Adj,s) là chương trình duyệt đồ thị theo chiều rộng bắt đầu từ đỉnh s. Khi đó với mọi đỉnh v thuộc V, hàm BFS(Adj,s) sẽ duyệt qua đỉnh v khi và chỉ khi tồn tại đường đi từ s đến v.

Mệnh đề sau là đúng.

• Lý do:

Mệnh đề này có thể được chứng minh tương tự như cách chứng minh tính chất của DFS đối với đường đi trong đồ thị. Cụ thể:

• Chứng minh:

Chúng ta cần chứng minh hai điều sau:

1. Nếu tồn tại đường đi từ đỉnh sss đến đỉnh v, thì quá trình duyệt BFS từ đỉnh sss sẽ duyệt qua đỉnh v.
2. Nếu quá trình duyệt BFS từ đỉnh sss duyệt qua đỉnh v, thì tồn tại đường đi từ đỉnh sss đến đỉnh v.

• Chứng minh điều 1:

Nếu tồn tại đường đi từ đỉnh s đến đỉnh v:

• Giả sử tồn tại một đường đi từ đỉnh sss đến đỉnhv. Điều này có nghĩa là có một dãy các đỉnh s=v0,v1,v2,…,vk sao cho (vi,vi+1) ∈ E
• Khi thực hiện BFS từ đỉnh sss, BFS sẽ thăm tất cả các đỉnh mà nó có thể truy cập được từ sss. BFS duyệt các đỉnh theo từng mức (level) một cách rộng nhất có thể trước khi chuyển sang mức tiếp theo.
• Điều này bao gồm các đỉnh v1,v2,…,vk vì chúng liên tiếp nhau trong đường đi từ s đến v.
• Do đó, nếu tồn tại đường đi từ đỉnh s đến đỉnh v, BFS sẽ chắc chắn thăm đỉnh v trong quá trình duyệt.
• Chứng minh điều 2:

Nếu quá trình duyệt BFS từ đỉnh sss duyệt qua đỉnh v:

• Giả sử quá trình duyệt BFS từ đỉnh sss duyệt qua đỉnh v. Điều này có nghĩa là BFS đã bắt đầu từ đỉnh sss và theo các cạnh của đồ thị, nó đã đến đỉnh v.
• BFS duyệt đồ thị bằng cách đi theo các cạnh của đồ thị, nên mỗi bước từ đỉnh hiện tại đến đỉnh tiếp theo trong quá trình duyệt BFS đều là di chuyển qua các cạnh của đồ thị.
• Nếu BFS đã thăm đỉnh v từ đỉnh s, điều đó có nghĩa là có một dãy các đỉnh bắt đầu từ sss và kết thúc tại v sao cho mỗi đỉnh trong dãy này đều có cạnh nối với đỉnh tiếp theo trong dãy.
• Do đó, tồn tại một đường đi từ đỉnh s đến đỉnh v.