Dijkstra 算法或 Floyd 算法
时间: 2023-11-25 08:49:30 浏览: 126
Dijkstra算法和Floyd算法都是图论中常用的最短路径算法,但它们的实现方式和适用场景略有不同。
Dijkstra算法适用于有向图或者无向图中没有负权边的情况下,用于求解单源最短路径问题。该算法的基本思想是从起点开始,逐步扩展到其他节点,每次选择当前距离起点最近的一个节点进行扩展,直到扩展到终点或者无法扩展为止。Dijkstra算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为节点数。
以下是Dijkstra算法的Python实现代码:
```python
import heapq
def dijkstra(graph, start):
# 初始化距离字典和堆
dist = {node: float('inf') for node in graph}
dist[start] = 0
heap = [(0, start)]
while heap:
# 弹出堆中距离起点最近的节点
(curr_dist, curr_node) = heapq.heappop(heap)
# 如果当前节点已经被处理过,则跳过
if curr_dist > dist[curr_node]:
continue
# 遍历当前节点的邻居节点
for neighbor, weight in graph[curr_node].items():
# 计算从起点到邻居节点的距离
new_dist = dist[curr_node] + weight
# 如果新的距离比之前的距离更短,则更新距离字典和堆
if new_dist < dist[neighbor]:
dist[neighbor] = new_dist
heapq.heappush(heap, (new_dist, neighbor))
return dist
```
Floyd算法适用于有向图或者无向图中存在负权边的情况下,用于求解任意两点之间的最短路径问题。该算法的基本思想是动态规划,通过中间节点的枚举,逐步更新每对节点之间的最短路径。Floyd算法的时间复杂度为O(n^3),其中n为节点数。
以下是Floyd算法的Python实现代码:
```python
def floyd(graph):
# 初始化距离矩阵
dist = [[float('inf') if i != j else 0 for j in range(len(graph))] for i in range(len(graph))]
# 遍历图中的边,更新距离矩阵
for i in range(len(graph)):
for j in range(len(graph)):
if graph[i][j] != 0:
dist[i][j] = graph[i][j]
# 枚举中间节点,更新距离矩阵
for k in range(len(graph)):
for i in range(len(graph)):
for j in range(len(graph)):
if dist[i][j] > dist[i][k] + dist[k][j]:
dist[i][j] = dist[i][k] + dist[k][j]
return dist
```
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