用Dijkstra算法求出带权图A,G两点之间的最短路径
时间: 2023-11-12 16:40:51 浏览: 283
好的,我可以帮你解答这个问题。
首先,让我们回顾一下Dijkstra算法的基本原理。Dijkstra算法是一种基于贪心策略的单源最短路径算法,可以用于求解带权有向图或无向图中的最短路径。
下面是求解图A中的最短路径的具体步骤:
1. 初始化
首先,我们需要对算法进行初始化。对于每个节点v,我们需要记录从起点s到v的最短距离d[v]。初始时,将s的最短距离d[s]设为0,其他节点的最短距离d[v]设为无穷大。
2. 选择最近的节点
接下来,我们需要选择一个离起点s最近的节点u。具体实现中,可以使用一个优先队列来保存所有未被访问的节点,并以d[v]作为优先级。从队列中选出d[v]最小的节点u,将其标记为已访问。
3. 更新最短距离
然后,对于u的每个邻居节点v,如果从起点s到v的最短距离可以通过u进行更新(即d[u]+w(u,v)<d[v]),则更新d[v]的值。
4. 重复以上步骤
重复执行步骤2和3,直到所有的节点都被访问过或者没有可以更新的节点了。
最后,如果目标节点G已经被访问过,那么从起点s到G的最短距离就是d[G]。如果G没有被访问过,说明从起点s无法到达G。
希望以上步骤可以帮助你求解带权图A中的最短路径。如果你有任何问题,请随时问我。
相关问题
短路径问题实际上是带权有向图(网)的一种应用,用Dijkstra算法求两个顶点间的最短路径 c++
是的,短路径问题可以用Dijkstra算法来求解。Dijkstra算法是一种贪心算法,用于求带权有向图中单个源点到其它所有顶点的最短路径。
以下是C++代码实现Dijkstra算法:
```
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cstring>
using namespace std;
const int MAXN = 10010;
const int INF = 1e9;
struct Edge {
int to, cost;
Edge(int _to, int _cost) {
to = _to;
cost = _cost;
}
};
vector<Edge> G[MAXN]; // 邻接表存图
int d[MAXN]; // 距离数组
bool used[MAXN]; // 是否已经确定了最短距离
void dijkstra(int s) {
priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq;
memset(d, INF, sizeof(d));
memset(used, false, sizeof(used));
d[s] = 0;
pq.push(make_pair(0, s));
while(!pq.empty()) {
pair<int, int> p = pq.top();
pq.pop();
int v = p.second;
if(used[v]) continue;
used[v] = true;
for(int i=0; i<G[v].size(); i++) {
Edge e = G[v][i];
if(d[e.to] > d[v] + e.cost) {
d[e.to] = d[v] + e.cost;
pq.push(make_pair(d[e.to], e.to));
}
}
}
}
int main() {
int n, m, s, t;
cin >> n >> m >> s >> t;
for(int i=0; i<m; i++) {
int u, v, w;
cin >> u >> v >> w;
G[u].push_back(Edge(v, w));
}
dijkstra(s);
cout << d[t] << endl;
return 0;
}
```
其中,G数组为邻接表存图,d数组为距离数组,used数组表示是否已经确定了最短距离。dijkstra函数中,首先初始化d数组和used数组,将起点s入队,然后每次取出最小距离的点v,遍历其所有出边,更新到其它点的距离。最后输出t点的距离即可。
用c语言实现并给出详细注释,用Dijkstra算法求两个顶点间的最短路径。输入的有向网信息中0表示不存在顶点到自身的弧,32767表示两个顶点之间不存在弧。输入带权有向图的顶点数及有向图的信息,出发顶点,输出出发顶点到有向图其余顶点间的最短路径长度及其路径。
以下是用C语言实现Dijkstra算法求解最短路径的代码,附有详细注释:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数
#define INFINITY 32767 // 表示无穷大
typedef struct {
int vertex[MAX_VERTEX_NUM]; // 顶点数组
int edges[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 边数组
int num_vertexes, num_edges; // 顶点数和边数
} MGraph;
// Dijkstra算法求解最短路径
void Dijkstra(MGraph G, int start, int dist[], int path[]) {
int visited[MAX_VERTEX_NUM]; // 记录顶点是否已访问
for (int i = 0; i < G.num_vertexes; i++) {
visited[i] = 0; // 初始化所有顶点未访问
dist[i] = G.edges[start][i]; // 初始化当前距离数组为起始点到各点的距离
if (dist[i] < INFINITY) {
path[i] = start; // 若起始点到该点有路径,则该点的前驱是起始点
} else {
path[i] = -1; // 若起始点到该点无路径,则该点的前驱是-1
}
}
visited[start] = 1; // 将起始点标记为已访问
for (int i = 0; i < G.num_vertexes - 1; i++) { // 循环n-1次,每次确定一个顶点的最短路径
int min_dist = INFINITY, v = -1; // 初始化最小距离为无穷大,最小距离对应的顶点为-1
for (int j = 0; j < G.num_vertexes; j++) { // 遍历所有顶点
if (!visited[j] && dist[j] < min_dist) { // 若该点未访问且到起始点的距离更小
min_dist = dist[j]; // 更新最小距离
v = j; // 更新最小距离对应的顶点
}
}
visited[v] = 1; // 将最小距离对应的顶点标记为已访问
for (int j = 0; j < G.num_vertexes; j++) { // 遍历所有顶点
if (!visited[j] && G.edges[v][j] < INFINITY && dist[v] + G.edges[v][j] < dist[j]) {
// 若该点未访问且从最小距离对应的顶点到该点存在路径且该路径更短
dist[j] = dist[v] + G.edges[v][j]; // 更新该点的距离
path[j] = v; // 更新该点的前驱
}
}
}
}
int main() {
MGraph G;
int start, dist[MAX_VERTEX_NUM], path[MAX_VERTEX_NUM];
printf("请输入顶点数和边数:\n");
scanf("%d%d", &G.num_vertexes, &G.num_edges);
printf("请输入顶点信息:\n");
for (int i = 0; i < G.num_vertexes; i++) {
scanf("%d", &G.vertex[i]);
}
for (int i = 0; i < G.num_vertexes; i++) {
for (int j = 0; j < G.num_vertexes; j++) {
G.edges[i][j] = INFINITY; // 初始化边权为无穷大
}
}
printf("请输入边的信息:\n");
for (int k = 0; k < G.num_edges; k++) {
int i, j, w;
scanf("%d%d%d", &i, &j, &w);
G.edges[i][j] = w; // 给有向边赋权值
}
printf("请输入起始顶点:\n");
scanf("%d", &start);
Dijkstra(G, start, dist, path); // 调用Dijkstra算法求解最短路径
for (int i = 0; i < G.num_vertexes; i++) {
if (i == start) {
continue; // 起始点到自身的距离为0,不需要输出
}
printf("从%d到%d的最短路径长度为:%d,路径为:", start, i, dist[i]);
int p = i;
while (p != start) { // 逆序输出路径
printf("%d<-", G.vertex[p]);
p = path[p];
}
printf("%d\n", G.vertex[start]);
}
return 0;
}
```
注:本代码中使用了邻接矩阵存储有向图,若使用邻接表存储,需要修改部分代码。
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