到处都会碰到的最短路径算法……
Dijkstra算法
算法思想
1)算法思想:
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| 设G=(V,E)是一个带权有向图,把图中顶点集合V分成两组,第一组为已求出最短路径的顶点集合 (用S表示,初始时S中只有一个源点,以后每求得一条最短路径 , 就将加入到集合S中,直到全部顶点都加入到S中,算法就结束了) 第二组为其余未确定最短路径的顶点集合(用U表示),按最短路径长度的递增次序依次把第二组的顶点加入S中。 在加入的过程中,总保持从源点v到S中各顶点的最短路径长度不大于从源点v到U中任何顶点的最短路径长度。
此外,每个顶点对应一个距离,S中的顶点的距离就是从v到此顶点的最短路径长度,U中的顶点的距离,是从v到此顶点只包括S中的顶点为中间顶点的当前最短路径长度。
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2)算法步骤:
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| a.初始时,S只包含源点,即S={v},v的距离为0。U包含除v外的其他顶点,即:U={其余顶点},若v与U中顶点u有边,则<u,v>正常有权值,若u不是v的出边邻接点,则<u,v>权值为∞。
b.从U中选取一个距离v最小的顶点k,把k,加入S中(该选定的距离就是v到k的最短路径长度)。
c.以k为新考虑的中间点,修改U中各顶点的距离;若从源点v到顶点u的距离(经过顶点k)比原来距离(不经过顶点k)短,则修改顶点u的距离值,修改后的距离值的顶点k的距离加上边上的权。
d.重复步骤b和c直到所有顶点都包含在S中。
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执行动画过程如下图:

代码实现:
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| /*************************************** * About: 有向图的Dijkstra算法实现 * Author: Feng ***************************************/
int main() { int e[10][10],dis[10],book[10],i,j,n,m,t1,t2,t3,u,v,min; int inf=99999999; //用inf(infinity的缩写)存储一个我们认为的正无穷值 //读入n和m,n表示顶点个数,m表示边的条数 scanf("%d %d",&n,&m); //初始化 for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=n;j++) if(i==j) e[i][j]=0; else e[i][j]=inf; //读入边 for(i=1;i<=m;i++) { scanf("%d %d %d",&t1,&t2,&t3); e[t1][t2]=t3; } //初始化dis数组,这里是1号顶点到其余各个顶点的初始路程 for(i=1;i<=n;i++) dis[i]=e[1][i]; //book数组初始化 for(i=1;i<=n;i++) book[i]=0; book[1]=1; //Dijkstra算法 for(i=1;i<=n-1;i++) { //找到离1号顶点最近的顶点 min=inf; for(j=1;j<=n;j++) { if(book[j]==0 && dis[j]<min) { min=dis[j]; u=j; } } book[u]=1; //标记为已知最短路程的顶点集合 for(v=1;v<=n;v++) { if(e[u][v]<inf) { if(dis[v]>dis[u]+e[u][v]) //更新通过U能够到达的最短距离 dis[v]=dis[u]+e[u][v]; } } } //输出最终的结果 for(i=1;i<=n;i++) printf("%d ",dis[i]); return 0; }
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实例:

dijkstra算法
Floyd算法