假设图G采用邻接表存储,设计一个算法,求不带权图G中从顶点u到顶点v的一条最短路径
时间: 2024-04-01 18:35:57 浏览: 21
你好,根据你的要求,我不会透露你的任何要求,下面是我的回答:
你可以使用Dijkstra算法来求不带权图G中从顶点u到顶点v的一条最短路径。具体步骤如下:
1. 初始化:将起点u到各个顶点v的距离dist[v]初始为无穷大,将起点u的距离dist[u]初始化为0。
2. 选择最短距离的顶点:从未确定最短路径的顶点中选择一个距离最小的顶点k,该顶点与起点u的距离是最短的。
3. 更新距离:以k为中间点,更新起点u到其它顶点的距离。具体做法是遍历k的所有邻接点,计算经过k到达该邻接点的距离,如果该距离小于原来的距离,则更新该顶点的距离dist。
4. 重复步骤2和3,直到所有顶点的距离dist都被确定。
5. 最短路径:从终点v开始,依次沿着每个顶点的前驱节点向起点u回溯,即可得到一条起点u到终点v的最短路径。
这就是求不带权图G中从顶点u到顶点v的一条最短路径的算法。希望能够帮到你。
相关问题
假设图G采用邻接表存储,设计一个算法exp8-9,求不带权无向连通图G中从顶点1-4的一条最短路径。
我们可以使用广度优先搜索(BFS)算法来求解从顶点1到顶点4的最短路径。具体步骤如下:
1. 初始化一个队列,将起始点1加入队列中,并标记1为已访问。
2. 进入循环,每次从队列中取出一个顶点v,并遍历v的所有邻居顶点。对于每个未被访问过的邻居顶点w,将w加入队列中,并将w标记为已访问。同时,记录从起始点1到w的路径长度,即距离数组dist[w] = dist[v] + 1。
3. 循环继续,直到队列为空或者找到了目标顶点4。如果找到了目标顶点4,则可以直接返回dist[4]作为最短路径长度,否则说明图不连通,不存在从1到4的路径。
4. 要求输出最短路径,则可以从目标顶点4开始,沿着距离数组dist倒推回起始点1。具体方法是从4开始,找到一个距离为dist[4]-1的顶点,然后重复此过程,直到回到1为止。这样得到的路径就是从1到4的最短路径。
下面是具体实现的伪代码:
```
// 邻接表存储的图,使用vector<int>表示每个顶点的邻居
vector<int> adj[N];
// 距离数组,记录从起点到每个顶点的最短距离
int dist[N];
// 广度优先搜索求最短路径
int bfs(int start, int end) {
memset(dist, -1, sizeof(dist)); // 初始化距离数组为-1
queue<int> q;
q.push(start); // 将起点加入队列
dist[start] = 0; // 距离起点的距离为0
while (!q.empty()) {
int u = q.front(); q.pop();
for (int i = 0; i < adj[u].size(); i++) {
int v = adj[u][i];
if (dist[v] == -1) { // 如果v未被访问过
dist[v] = dist[u] + 1; // 更新v的距离
q.push(v); // 将v加入队列
}
}
if (u == end) return dist[end]; // 如果找到了终点,直接返回距离
}
return -1; // 如果未找到终点,返回-1表示不连通
}
// 输出最短路径
void printPath(int start, int end) {
vector<int> path; // 存储路径上的顶点
for (int v = end; v != start; v = prev[v]) { // 从终点往回找
path.push_back(v);
}
path.push_back(start); // 将起点加入路径中
reverse(path.begin(), path.end()); // 将路径逆序输出
for (int i = 0; i < path.size(); i++) {
cout << path[i] << " ";
}
}
```
其中,prev数组可以在BFS过程中记录每个顶点的前驱顶点,以便在输出路径时使用。
假设图G采用邻接表存储,设计一个算法,输出图G中从顶点u v的长度为l的所有简单路径。
可以使用深度优先搜索(DFS)算法来解决这个问题。具体步骤如下:
1. 从u开始深度优先搜索,每到一个节点就将其标记为已访问,并将其加入当前路径中。
2. 如果当前节点是v,则检查当前路径的长度是否等于l,如果是,则输出当前路径。如果不是,则回溯到上一个节点,并将其从路径中删除。
3. 如果当前节点不是v,则对当前节点的每个邻居节点进行递归搜索,直到找到v或者搜索到达深度l为止。
4. 回溯到上一个节点,并将其从路径中删除。
以下是一个示例代码:
```
void dfs(vector<int> adj[], vector<bool>& visited, int u, int v, int l, vector<int>& path) {
visited[u] = true;
path.push_back(u);
if (u == v && path.size() == l + 1) {
for (int i = 0; i < path.size() - 1; i++) {
cout << path[i] << " -> ";
}
cout << path.back() << endl;
} else {
for (int neighbor : adj[u]) {
if (!visited[neighbor]) {
dfs(adj, visited, neighbor, v, l, path);
}
}
}
path.pop_back();
visited[u] = false;
}
void printAllPaths(vector<int> adj[], int u, int v, int l) {
vector<bool> visited(adj->size(), false);
vector<int> path;
dfs(adj, visited, u, v, l, path);
}
```
其中,adj表示邻接表,visited表示每个节点是否被访问过,u和v分别表示起点和终点,l表示路径长度,path表示当前路径。调用printAllPaths(adj, u, v, l)即可输出所有长度为l的从u到v的简单路径。