用c语言构建有向带权图的邻接矩阵存储结构,使用狄克斯特拉算法求起始点到其余各点的最短路径。
时间: 2024-02-20 17:56:16 浏览: 85
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好的,我可以为您介绍一下如何使用C语言构建有向带权图的邻接矩阵存储结构,以及使用Dijkstra算法求起始点到其余各点的最短路径。
先来介绍一下有向带权图的邻接矩阵存储结构。
邻接矩阵是一种常见的图的存储结构,使用一个二维矩阵来表示图中各个节点之间的关系。对于有向带权图,我们可以定义一个二维数组来表示其邻接矩阵,数组中的元素表示从一个节点到另一个节点的权值。
下面是一个示例代码:
```c
#define MAXVEX 100 // 最大顶点数
#define INFINITY 65535 // 用65535来表示无穷大
typedef int EdgeType; // 边的权值类型
typedef char VertexType; // 顶点的数据类型
typedef struct {
VertexType vexs[MAXVEX]; // 顶点表
EdgeType arc[MAXVEX][MAXVEX]; // 邻接矩阵,存储边的权值
int numVertexes, numEdges; // 图中当前的顶点数和边数
} MGraph;
```
在上面的代码中,我们定义了一个结构体`MGraph`,其中包含了顶点表`vexs`、邻接矩阵`arc`、当前顶点数`numVertexes`和边数`numEdges`。`vexs`数组用来存储图中的顶点,`arc`矩阵用来存储边的权值。当两个节点之间没有边时,我们使用一个非常大的数来表示它们之间的距离,这里我们使用`INFINITY`来表示无穷大。
接下来是使用Dijkstra算法求起始点到其余各点的最短路径的示例代码:
```c
void Dijkstra(MGraph G, int v0, int* dist, int* path)
{
int i, j, k;
int min;
int final[MAXVEX]; // final[w]=1表示已经求得v0到vw的最短路径
// 初始化
for (i = 0; i < G.numVertexes; i++) {
final[i] = 0; // 顶点i未被处理
dist[i] = G.arc[v0][i]; // 初始化v0到各个顶点的距离
path[i] = -1; // 初始化路径数组,-1表示无路径
}
final[v0] = 1; // v0到自身的距离为0
dist[v0] = 0;
// 开始主循环,每次求得v0到某个顶点的最短路径
for (i = 1; i < G.numVertexes; i++) {
min = INFINITY;
// 找到当前未处理顶点中距离v0最近的顶点k
for (j = 0; j < G.numVertexes; j++) {
if (final[j] == 0 && dist[j] < min) {
min = dist[j];
k = j;
}
}
final[k] = 1; // 标记顶点k已被处理
// 更新当前最短路径及距离
for (j = 0; j < G.numVertexes; j++) {
if (final[j] == 0 && min + G.arc[k][j] < dist[j]) {
dist[j] = min + G.arc[k][j];
path[j] = k;
}
}
}
}
```
在上面的代码中,我们定义了一个`Dijkstra`函数,它接收一个邻接矩阵图`G`、起始顶点`v0`、一个距离数组`dist`和一个路径数组`path`作为参数。`dist`数组用来存储起始顶点到各个顶点的距离,`path`数组用来存储最短路径中各个顶点的前驱节点。函数中的主循环会依次求出起始顶点到其余各个顶点的最短路径,每次处理一个顶点,直到所有顶点都被处理完。
希望这些代码能对您有所帮助!
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