用c语言写给定一张包含 � n 个点以及 � m 条边的无向图,点按 1 1 到 � n 进行编号,试求出点 � s 到点 � t 的最短路长度。
时间: 2024-02-15 12:05:02 浏览: 130
以下是使用 Dijkstra 算法求解两点之间最短路的 C 代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <limits.h>
#define N 10000
#define M 100000
typedef struct edge {
int v; // 边的终点
int w; // 边的权值
struct edge *next; // 链表下一条边
} Edge;
Edge edges[M * 2 + 1]; // 边的链表
int head[N + 1]; // 每个点的第一条边
int dist[N + 1]; // 起点到每个点的最短距离
bool vis[N + 1]; // 记录每个点是否已经访问
int heap[N + 1]; // 堆
int heap_size; // 堆的大小
// 初始化边的链表和每个点的第一条边
void init() {
for (int i = 0; i <= N; i++) {
head[i] = -1;
}
}
// 添加一条边
void add_edge(int u, int v, int w) {
edges[heap_size].v = v;
edges[heap_size].w = w;
edges[heap_size].next = head[u];
head[u] = heap_size++;
}
// 堆的操作
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
void heap_push(int x) {
heap[heap_size++] = x;
int i = heap_size - 1;
while (i > 0) {
int p = (i - 1) / 2;
if (dist[heap[p]] > dist[x]) {
heap[i] = heap[p];
i = p;
} else {
break;
}
}
heap[i] = x;
}
int heap_pop() {
int x = heap[0];
heap[0] = heap[--heap_size];
int i = 0, c = 1;
while (c < heap_size) {
if (c + 1 < heap_size && dist[heap[c + 1]] < dist[heap[c]]) {
c++;
}
if (dist[heap[c]] < dist[heap[i]]) {
swap(&heap[c], &heap[i]);
i = c;
c = i * 2 + 1;
} else {
break;
}
}
return x;
}
// Dijkstra 算法
void dijkstra(int s) {
// 初始化
heap_size = 0;
for (int i = 1; i <= N; i++) {
dist[i] = INT_MAX;
vis[i] = false;
}
dist[s] = 0;
heap_push(s);
// 循环
while (heap_size > 0) {
int u = heap_pop();
if (vis[u]) {
continue;
}
vis[u] = true;
for (int i = head[u]; i != -1; i = edges[i].next) {
int v = edges[i].v, w = edges[i].w;
if (!vis[v] && dist[v] > dist[u] + w) {
dist[v] = dist[u] + w;
heap_push(v);
}
}
}
}
int main() {
int n, m, s, t;
scanf("%d %d %d %d", &n, &m, &s, &t);
init();
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v, w;
scanf("%d %d %d", &u, &v, &w);
add_edge(u, v, w);
add_edge(v, u, w);
}
dijkstra(s);
printf("%d\n", dist[t]);
return 0;
}
```
在这个程序中,我们首先定义了一个结构体Edge,它包含了一条边的终点和边权。然后我们定义了一个数组head,它存储每个点的第一条边。我们使用链表来存储边,每个点的第一条边存储在head数组中,之后的边通过链表的next指针连接起来。
在输入完边后,我们使用add_edge函数来添加边到链表中。由于是无向图,所以每条边需要在两个方向上都添加。
接下来,我们使用Dijkstra算法来求解起点s到终点t的最短路。我们使用一个堆来维护当前距离起点最近的点,堆中存储的是点的编号。堆中的元素按照dist数组的值从小到大排序。在堆的操作中,我们使用自下而上的方式将元素插入堆中,使用自上而下的方式将元素取出堆中。
在dijkstra函数中,我们首先初始化dist数组和vis数组。然后将起点s加入堆中,并开始进行循环。每次从堆中取出当前距离起点最近的点u,并将它标记为已访问。然后遍历u的所有邻居点v,如果v还没有被访问,并且从s到u再到v的距离比之前计算的dist[v]更短,则更新dist[v],并将v加入堆中。
最后输出dist[t],即为起点s到终点t的最短路径长度。
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