c语言用动态规划法求多段图最短路径,简单易懂
时间: 2024-01-22 19:20:15 浏览: 42
动态规划是一种解决最优化问题的算法思想,适用于求解具有最优子结构性质的问题。多段图最短路径就是其中一种典型问题。
多段图最短路径问题可以描述为:给定一个有向无环图,每个节点有一个权值,找出从起点到终点的一条路径,路径要求经过每个节点恰好一次,且路径权值最小。
下面是使用动态规划求解多段图最短路径的基本步骤:
1. 定义状态:设f(i,j)表示从起点到第i层,经过点j的最短路径长度。
2. 状态转移方程:根据多段图的特点,可以将问题划分为若干个阶段,从而可以得到状态转移方程:
f(i,j)=min{f(i-1,k)+w(k,j)},其中k为第i-1层中的点,w(k,j)为第i-1层中点k到第i层中点j的路径长度。
3. 边界条件:f(1,1)=0,f(i,j)=INF(正无穷),其中INF为一个足够大的数。
4. 最终结果:f(n,m),其中n为终点所在层数,m为终点的编号。
下面是使用动态规划求解多段图最短路径的C语言代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#define MAX_N 100 // 最大节点数
#define INF INT_MAX // 无穷大
int g[MAX_N][MAX_N]; // 图的邻接矩阵表示
int f[MAX_N][MAX_N]; // 状态数组
int n; // 节点数
int main()
{
int m; // 终点所在层数
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 1; i <= n; i++)
for (int j = 1; j <= n; j++)
g[i][j] = INF; // 初始化邻接矩阵
for (int i = 1; i <= m; i++) // 输入终点所在层数的节点权值
{
int j, w;
scanf("%d%d", &j, &w);
g[j][i] = g[i][j] = w;
}
for (int i = m + 1; i <= n; i++) // 输入其他节点的权值
for (int j = 1; j <= n; j++)
scanf("%d", &g[j][i]);
// 初始化状态数组
for (int i = 1; i <= n; i++)
for (int j = 1; j <= m; j++)
f[i][j] = INF;
f[1][1] = 0; // 边界条件
// 状态转移
for (int i = 2; i <= m; i++)
for (int j = 1; j <= n; j++)
{
for (int k = 1; k <= n; k++)
{
if (g[k][j] != INF && f[i - 1][k] != INF)
{
if (f[i][j] == INF || f[i][j] > f[i - 1][k] + g[k][j])
f[i][j] = f[i - 1][k] + g[k][j];
}
}
}
// 输出结果
printf("%d\n", f[n][m]);
return 0;
}
```
以上就是使用动态规划求解多段图最短路径的C语言代码实现。