使用java编写单源最短路径,迪杰斯特拉算法
时间: 2024-10-25 17:11:08 浏览: 22
迪杰斯特拉(Dijkstra's Algorithm)是一种用于寻找图中两点之间最短路径的经典算法,常用于解决单源点的问题。在Java中实现这个算法,你需要做以下步骤:
1. 定义数据结构:通常会使用邻接矩阵或邻接表存储图,并创建一个优先队列(如`PriorityQueue`),用于存储节点及其距离。
2. 初始化:将起始节点的距离设置为0,其他所有节点的距离设为无穷大,表示未探索过。然后将起始节点放入优先队列。
3. 主循环:从优先队列中取出当前距离最小的节点,更新其相邻节点的距离(如果通过该节点到达更近)。同时,检查新发现的节点是否已经存在于优先队列,若不在则添加进去。
4. 检查终止条件:当优先队列为空或者找到目标节点时,算法结束。
5. 结果记录:最终,起始节点到每个节点的最短路径可以由经过的路径构成。
以下是简单的Java代码示例:
```java
import java.util.*;
public class Dijkstra {
private int[][] graph; // 图的邻接矩阵
private PriorityQueue<int[]> pq; // 优先队列
public List<Node> dijkstra(int start) {
pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> a[1] - b[1]);
int[] distances = new int[nodes];
Arrays.fill(distances, Integer.MAX_VALUE);
distances[start] = 0;
pq.offer(new int[]{start, 0});
while (!pq.isEmpty()) {
int[] current = pq.poll();
int node = current[0];
if (distances[node] < current[1]) continue; // 已经是最短了,跳过
for (int neighbor : graph[node]) {
int altDistance = current[1] + graph[node][neighbor];
if (altDistance < distances[neighbor]) {
distances[neighbor] = altDistance;
pq.offer(new int[]{neighbor, altDistance});
}
}
}
// 填充路径数组
List<Node> path = new ArrayList<>();
int currentNode = target;
while (currentNode != start) {
path.add(new Node(currentNode));
currentNode = parent[currentNode];
}
Collections.reverse(path); // 从终点逆序回溯
path.add(new Node(start)); // 添加起点
return path;
}
// 辅助数据结构和变量省略...
}
```
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