问题描述 一张地图包括 n 个城市,假设城市间有 m 条路径(有向图),每条路径的长度已知。给定地图的一个起点城市和终点城市,利用 Diisktra算法求出起点到终点之间的最短路径。 输出要求 多组数据,每组数据有 m+3行。第一行为两个整数n和m分别代表城市个数和路径条数m。第二行有n个字符,代表每个城市的名字。第三行到第m+2行每行有两个字符a和b和一个整数 d,代表从城市a到城市b有一条距离为d的路。最后一行为两个字符,代表待求最短路径的城市起点和终点。当n和m都等于0时,输人结束。 输出要求 每组数据输出2行。第1行为一个整数,为从起点到终点之间最短路的长度。第 2行为一串字符串,代表该路径。每两个字符之间用空格隔开。 使用c语言,写出完整代码和注释,并针对核心算法函数分析时间和空间复杂度

时间: 2024-03-03 16:51:05 浏览: 175
RAR

youxiangtu.rar_有向图_求简单路径_简单路径 算法

star5星 · 资源好评率100%
以下是使用 Dijkstra 算法求解最短路径的 C 语言代码,附有详细注释: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #include <limits.h> #define MAXN 1005 // 最大城市数 #define MAXM 50005 // 最大路径数 #define INF 0x3f3f3f3f // 无穷大 int n, m; // 城市数和路径数 int dis[MAXN]; // 存储起点到每个城市的最短距离 int vis[MAXN]; // 标记每个城市是否已经被访问 int pre[MAXN]; // 存储每个城市在最短路径中的前一个城市 int edge[MAXM][3]; // 存储每条路径的起点、终点和长度 char name[MAXN][10]; // 存储每个城市的名称 char start[10], end[10]; // 起点和终点的名称 int dijkstra(int s, int t) { // 初始化 memset(dis, 0x3f, sizeof(dis)); memset(vis, 0, sizeof(vis)); memset(pre, -1, sizeof(pre)); dis[s] = 0; // 循环 n 次,每次选出一个未访问城市中距离最小的城市 for (int i = 0; i < n; ++i) { int x = -1; for (int j = 1; j <= n; ++j) { if (!vis[j] && (x == -1 || dis[j] < dis[x])) { x = j; } } if (x == -1) { break; } vis[x] = 1; // 更新与 x 相邻的城市的最短距离 for (int j = 0; j < m; ++j) { if (edge[j][0] == x) { int y = edge[j][1]; int w = edge[j][2]; if (dis[x] + w < dis[y]) { dis[y] = dis[x] + w; pre[y] = x; } } } } // 返回起点到终点的最短距离 return dis[t]; } void print_path(int s, int t) { int path[MAXN], cnt = 0; for (int i = t; i != -1; i = pre[i]) { path[cnt++] = i; } for (int i = cnt - 1; i >= 0; --i) { printf("%s", name[path[i]]); if (i > 0) { printf(" "); } } printf("\n"); } int main() { while (scanf("%d%d", &n, &m) == 2 && n != 0 && m != 0) { // 读入城市名称 for (int i = 1; i <= n; ++i) { scanf("%s", name[i]); } // 读入路径信息 for (int i = 0; i < m; ++i) { char a[10], b[10]; int d; scanf("%s%s%d", a, b, &d); int x, y; for (int j = 1; j <= n; ++j) { if (strcmp(name[j], a) == 0) { x = j; } if (strcmp(name[j], b) == 0) { y = j; } } edge[i][0] = x; edge[i][1] = y; edge[i][2] = d; } // 读入起点和终点 scanf("%s%s", start, end); int s, t; for (int i = 1; i <= n; ++i) { if (strcmp(name[i], start) == 0) { s = i; } if (strcmp(name[i], end) == 0) { t = i; } } // 求解最短路径并输出结果 int ans = dijkstra(s, t); if (ans < INF) { printf("%d\n", ans); print_path(s, t); } else { printf("Sorry, no path is found.\n"); } } return 0; } ``` 时间复杂度分析: Dijkstra 算法的时间复杂度为 O(n^2),其中 n 为城市数。每次循环需要遍历 n 个城市找到距离起点最近的未访问城市,共循环 n 次,因此总时间复杂度为 O(n^2)。 空间复杂度分析: 空间复杂度主要取决于存储数据的数组大小,其中最大的数组是 edge 数组,其大小为 m * 3,因此空间复杂度为 O(m)。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C语言求解无向图顶点之间的所有最短路径

在解决这个问题时,我们可以使用深度优先搜索(DFS)算法来遍历图的所有节点,并记录下每条路径的长度。如果我们遇到终点, 就记录当前路径的长度并与已知的最短路径进行比较。如果当前路径的长度小于已知的最短路径...
recommend-type

Dijkstra算法求任意两个城市之间最短路径

Dijkstra算法是一种经典的图论算法,用于寻找有向或无向加权图中单源最短路径。在本例中,我们使用它来解决全国城市之间的最短路径问题。首先,我们需要建立一个数据结构来存储全国城市之间的交通网络,这通常可以...
recommend-type

数据结构综合课设地图着色问题.docx

1. 地图表示:地图以图的数据结构呈现,每个地级市被视为一个节点,节点间通过边相连,表示它们的相邻关系。 2. 着色策略:设计一个算法,确保每个相邻节点使用不同的颜色,同时尽量减少颜色的使用。 3. 用户交互:...
recommend-type

迷宫问题 假设迷宫由m行n列构成,有一个入口和一个出口,入口坐标为(1,1),出口坐标为(m,n),试找出一条从入口通往出口的最短路径。设计算法并编程输出一条通过迷宫的最短路径或报告一个“无法通过”的信息。

在这个迷宫问题中,我们需要设计一个算法来找到从入口(1,1)到出口(m,n)的最短路径。题目要求不能使用递归算法,但可以用栈和队列来实现。这个问题可以被视为一种广度优先搜索(Breadth-First Search, BFS)的应用,...
recommend-type

Python基于Floyd算法求解最短路径距离问题实例详解

3. 迭代完成后,`dist_matrix`包含了所有顶点对之间的最短路径长度,而`path_matrix`记录了最短路径的中间节点信息。 在上述Python代码中,`random_matrix_genetor`函数生成一个随机图的邻接矩阵,其中的元素表示...
recommend-type

JHU荣誉单变量微积分课程教案介绍

资源摘要信息:"jhu2017-18-honors-single-variable-calculus" 知识点一:荣誉单变量微积分课程介绍 本课程为JHU(约翰霍普金斯大学)的荣誉单变量微积分课程,主要针对在2018年秋季和2019年秋季两个学期开设。课程内容涵盖两个学期的微积分知识,包括整合和微分两大部分。该课程采用IBL(Inquiry-Based Learning)格式进行教学,即学生先自行解决问题,然后在学习过程中逐步掌握相关理论知识。 知识点二:IBL教学法 IBL教学法,即问题导向的学习方法,是一种以学生为中心的教学模式。在这种模式下,学生在教师的引导下,通过提出问题、解决问题来获取知识,从而培养学生的自主学习能力和问题解决能力。IBL教学法强调学生的主动参与和探索,教师的角色更多的是引导者和协助者。 知识点三:课程难度及学习方法 课程的第一次迭代主要包含问题,难度较大,学生需要有一定的数学基础和自学能力。第二次迭代则在第一次的基础上增加了更多的理论和解释,难度相对降低,更适合学生理解和学习。这种设计旨在帮助学生从实际问题出发,逐步深入理解微积分理论,提高学习效率。 知识点四:课程先决条件及学习建议 课程的先决条件为预演算,即在进入课程之前需要掌握一定的演算知识和技能。建议在使用这些笔记之前,先完成一些基础演算的入门课程,并进行一些数学证明的练习。这样可以更好地理解和掌握课程内容,提高学习效果。 知识点五:TeX格式文件 标签"TeX"意味着该课程的资料是以TeX格式保存和发布的。TeX是一种基于排版语言的格式,广泛应用于学术出版物的排版,特别是在数学、物理学和计算机科学领域。TeX格式的文件可以确保文档内容的准确性和排版的美观性,适合用于编写和分享复杂的科学和技术文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战篇:自定义损失函数】:构建独特损失函数解决特定问题,优化模型性能

![损失函数](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a83762ba6eb248f69091b5154ddf78ca.png) # 1. 损失函数的基本概念与作用 ## 1.1 损失函数定义 损失函数是机器学习中的核心概念,用于衡量模型预测值与实际值之间的差异。它是优化算法调整模型参数以最小化的目标函数。 ```math L(y, f(x)) = \sum_{i=1}^{N} L_i(y_i, f(x_i)) ``` 其中,`L`表示损失函数,`y`为实际值,`f(x)`为模型预测值,`N`为样本数量,`L_i`为第`i`个样本的损失。 ## 1.2 损
recommend-type

如何在ZYNQMP平台上配置TUSB1210 USB接口芯片以实现Host模式,并确保与Linux内核的兼容性?

要在ZYNQMP平台上实现TUSB1210 USB接口芯片的Host模式功能,并确保与Linux内核的兼容性,首先需要在硬件层面完成TUSB1210与ZYNQMP芯片的正确连接,保证USB2.0和USB3.0之间的硬件电路设计符合ZYNQMP的要求。 参考资源链接:[ZYNQMP USB主机模式实现与测试(TUSB1210)](https://wenku.csdn.net/doc/6nneek7zxw?spm=1055.2569.3001.10343) 具体步骤包括: 1. 在Vivado中设计硬件电路,配置USB接口相关的Bank502和Bank505引脚,同时确保USB时钟的正确配置。
recommend-type

Naruto爱好者必备CLI测试应用

资源摘要信息:"Are-you-a-Naruto-Fan:CLI测验应用程序,用于检查Naruto狂热者的知识" 该应用程序是一个基于命令行界面(CLI)的测验工具,设计用于测试用户对日本动漫《火影忍者》(Naruto)的知识水平。《火影忍者》是由岸本齐史创作的一部广受欢迎的漫画系列,后被改编成同名电视动画,并衍生出一系列相关的产品和文化现象。该动漫讲述了主角漩涡鸣人从忍者学校开始的成长故事,直到成为木叶隐村的领袖,期间包含了忍者文化、战斗、忍术、友情和忍者世界的政治斗争等元素。 这个测验应用程序的开发主要使用了JavaScript语言。JavaScript是一种广泛应用于前端开发的编程语言,它允许网页具有交互性,同时也可以在服务器端运行(如Node.js环境)。在这个CLI应用程序中,JavaScript被用来处理用户的输入,生成问题,并根据用户的回答来评估其对《火影忍者》的知识水平。 开发这样的测验应用程序可能涉及到以下知识点和技术: 1. **命令行界面(CLI)开发:** CLI应用程序是指用户通过命令行或终端与之交互的软件。在Web开发中,Node.js提供了一个运行JavaScript的环境,使得开发者可以使用JavaScript语言来创建服务器端应用程序和工具,包括CLI应用程序。CLI应用程序通常涉及到使用诸如 commander.js 或 yargs 等库来解析命令行参数和选项。 2. **JavaScript基础:** 开发CLI应用程序需要对JavaScript语言有扎实的理解,包括数据类型、函数、对象、数组、事件循环、异步编程等。 3. **知识库构建:** 测验应用程序的核心是其问题库,它包含了与《火影忍者》相关的各种问题。开发人员需要设计和构建这个知识库,并确保问题的多样性和覆盖面。 4. **逻辑和流程控制:** 在应用程序中,需要编写逻辑来控制测验的流程,比如问题的随机出现、计时器、计分机制以及结束时的反馈。 5. **用户界面(UI)交互:** 尽管是CLI,用户界面仍然重要。开发者需要确保用户体验流畅,这包括清晰的问题呈现、简洁的指令和友好的输出格式。 6. **模块化和封装:** 开发过程中应当遵循模块化原则,将不同的功能分隔开来,以便于管理和维护。例如,可以将问题生成器、计分器和用户输入处理器等封装成独立的模块。 7. **单元测试和调试:** 测验应用程序在发布前需要经过严格的测试和调试。使用如Mocha或Jest这样的JavaScript测试框架可以编写单元测试,并通过控制台输出调试信息来排除故障。 8. **部署和分发:** 最后,开发完成的应用程序需要被打包和分发。如果是基于Node.js的应用程序,常见的做法是将其打包为可执行文件(如使用electron或pkg工具),以便在不同的操作系统上运行。 根据提供的文件信息,虽然具体细节有限,但可以推测该应用程序可能采用了上述技术点。用户通过点击提供的链接,可能将被引导到一个网页或直接下载CLI应用程序的可执行文件,从而开始进行《火影忍者》的知识测验。通过这个测验,用户不仅能享受答题的乐趣,还可以加深对《火影忍者》的理解和认识。