如下图所示,多段图G=⟨V,E⟩是一个带权有向无环图(wDAG),其中顶点集可划分为k段,即V={V 1 ,V 2 ,⋯,V k },对于∀(u,v)∈E, 有u∈V i →v∈V i+1 为真。特别地,V 1 ={s}, V 1 ={t},s和t分别为图G的唯一的源点和汇点。多段图问题即求s到t的最短路径。现要求使用动态规划求解该问题。设cost(i,j)是结点j∈V i 到汇点t的最短路径的长度,则有: ⎩ ⎨ ⎧ cost(i,j)= j∈V i p∈V i+1 ⟨j,p⟩∈E min {c(j,p)+cost(i+1,p)},0≤i≤k−2 cost(k,t)=0 请使用上述动态规划思想,利用「备忘录方法」或者「迭代递推」实现对多段图问题进行编程求解。
时间: 2023-11-27 20:52:28 浏览: 99
动态规划多段图的最短路径问题
以下是使用备忘录方法的Python代码实现:
```python
def shortest_path(G):
n = len(G)
INF = float('inf')
# 初始化备忘录表
memo = [[INF] * n for _ in range(n)]
# 初始化最后一段
for j in range(n):
if G[n-1][j] is not None:
memo[n-1][j] = G[n-1][j]
# 从后往前递推
for i in range(n-2, -1, -1):
for j in range(n):
if G[i][j] is None:
continue
for p in range(j+1, n):
if G[i][p] is not None:
memo[i][j] = min(memo[i][j], G[i][j] + memo[i+1][p])
return memo[0][0]
```
其中,G是邻接矩阵表示的多段图,n是顶点个数,INF表示正无穷。memo是备忘录表,其中memo[i][j]表示结点j到汇点t的最短路径长度的备忘录值,初始值均为正无穷。从后往前递推,逐步填充备忘录表。最终返回memo[0][0],即起点s到汇点t的最短路径长度。
注意,此处的邻接矩阵应该是一个二维数组,表示图中每条有向边的权重。如果没有直接给出邻接矩阵,需要先将输入数据转化为邻接矩阵形式。
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