用C++语言,Dijkstra算法,不用vector完成下面代码,并给出代码解释和思路算法解释 项目内容: 制作一个简单的校园导航系统,根据用户指定的起点和终点,求出最短路径长度以及具体路径。 项目要求: 1. 每人独立完成全部内容; 2. 相关图片和原始数据自行收集; 3. 至少收集12个点; 4. 系统能够正确运行并有基本的容错性; 5. 原始数据以文件形式存储,代码中读入数据再进行运算; 6. 不限制编程语言和平台; 7. 界面可以是控制台界面或图形界面,要求界面设计合理,用户体验较好。
时间: 2024-02-28 16:52:29 浏览: 66
好的,我可以为您提供一些关于 Dijkstra 算法的基本思路和 C++ 代码实现。
首先,Dijkstra算法是一种用于寻找图中节点之间最短路径的贪心算法。其基本思路是:从起点开始,每次选择当前距离起点最近的一个节点进行扩展,直到扩展到终点为止。在扩展的过程中,记录每个节点的最短距离和到达该节点的路径。
下面是用C++语言实现Dijkstra算法的基本代码框架和解释:
```cpp
const int MAXN = 1000; // 定义图中节点的最大数量
const int INF = 0x3f3f3f3f; // 定义无穷大值
int n; // 节点数
int m; // 边数
int s; // 起点
int e[MAXN][MAXN]; // 存储图中节点之间的边
int dis[MAXN]; // 存储起点到各个节点的最短距离
bool vis[MAXN]; // 标记各个节点是否已被访问
void Dijkstra(int s) {
memset(dis, INF, sizeof(dis)); // 初始化距离数组
memset(vis, false, sizeof(vis)); // 初始化访问标记数组
dis[s] = 0; // 起点到起点距离为0
for (int i = 1; i <= n; i++) {
int u = -1; // u用于记录距离起点最近的节点
for (int j = 1; j <= n; j++) {
if (!vis[j] && (u == -1 || dis[j] < dis[u])) {
u = j;
}
}
vis[u] = true; // 将距离起点最近的节点标记为已访问
for (int v = 1; v <= n; v++) {
if (!vis[v] && e[u][v] != INF) {
dis[v] = min(dis[v], dis[u] + e[u][v]); // 更新起点到v的最短距离
}
}
}
}
```
代码解释:
首先,我们定义了一些常量和变量,其中MAXN表示图中节点的最大数量,INF表示无穷大值。然后,我们定义了一个二维数组e,用于存储图中节点之间的边;一个一维数组dis,用于存储起点到各个节点的最短距离;一个一维数组vis,用于标记各个节点是否已被访问。
接着,我们定义了一个Dijkstra函数,它的参数是起点s。在函数中,我们首先对dis和vis数组进行了初始化。然后,我们开始执行Dijkstra算法的核心部分,即从起点开始,每次选择当前距离起点最近的一个节点进行扩展,直到扩展到终点为止。具体实现方式是,首先用一个for循环遍历所有节点,找到距离起点最近的节点u(即未访问节点中dis值最小的节点),然后将节点u标记为已访问。接着,再用一个for循环遍历所有未访问节点v,如果节点v与节点u之间存在边,则更新起点到节点v的最短距离。最后,函数返回时,dis数组中存储的就是起点到各个节点的最短距离。
需要注意的是,上述代码中的图必须是稠密图(即边数接近于节点数的平方),否则时间复杂度会达到O(n^3),效率较低。如果是稀疏图(即边数远小于节点数的平方),则建议使用堆优化的Dijkstra算法,时间复杂度为O(mlogn)。
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