用Java写一个交通旅游图的最短路径问题

时间: 2023-10-07 14:05:06 浏览: 95
好的,我可以为您提供一个使用Java语言实现的交通旅游图最短路径算法,以下是实现的步骤: 1. 首先,我们需要定义一个图类和一个节点类。节点类需要包含节点的名称、与其他节点相邻的边和边的权重信息。图类需要包含节点的集合和与节点相邻的边的集合。 2. 然后,我们需要实现一个Dijkstra算法来求解最短路径。Dijkstra算法的基本思想是从起点开始,每次选择距离最近的一个节点,然后更新与其相邻的节点的距离。直到更新完所有节点,就得到了最短路径。 3. 接下来,我们可以使用优先队列来实现Dijkstra算法。每次从队列中选择距离最短的节点,然后更新其相邻节点的距离。这个过程可以使用一个数组来保存每个节点的最短距离和路径信息。 4. 最后,我们可以根据起点和终点节点,从数组中回溯得到最短路径信息。 以下是Java代码实现的示例: ```java import java.util.*; public class Graph { private final Map<String, Node> nodes = new HashMap<>(); public void addNode(String name) { nodes.putIfAbsent(name, new Node(name)); } public void addEdge(String sourceName, String destName, int weight) { Node source = nodes.get(sourceName); Node dest = nodes.get(destName); source.addEdge(new Edge(dest, weight)); } public void dijkstra(String startName) { Node start = nodes.get(startName); PriorityQueue<Node> queue = new PriorityQueue<>(); start.setDistance(0); queue.offer(start); while (!queue.isEmpty()) { Node curr = queue.poll(); for (Edge edge : curr.getEdges()) { Node next = edge.getDest(); int newDistance = curr.getDistance() + edge.getWeight(); if (newDistance < next.getDistance()) { queue.remove(next); next.setDistance(newDistance); next.setPath(new LinkedList<>(curr.getPath())); next.getPath().add(curr); queue.offer(next); } } } } public List<Node> getShortestPath(String endName) { return nodes.get(endName).getPath(); } private static class Node implements Comparable<Node> { private final String name; private final List<Edge> edges = new ArrayList<>(); private int distance = Integer.MAX_VALUE; private List<Node> path = new LinkedList<>(); public Node(String name) { this.name = name; } public void addEdge(Edge edge) { edges.add(edge); } public List<Edge> getEdges() { return edges; } public int getDistance() { return distance; } public void setDistance(int distance) { this.distance = distance; } public List<Node> getPath() { return path; } public void setPath(List<Node> path) { this.path = path; } @Override public int compareTo(Node other) { return Integer.compare(distance, other.distance); } } private static class Edge { private final Node dest; private final int weight; public Edge(Node dest, int weight) { this.dest = dest; this.weight = weight; } public Node getDest() { return dest; } public int getWeight() { return weight; } } } ``` 使用示例: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { Graph graph = new Graph(); graph.addNode("A"); graph.addNode("B"); graph.addNode("C"); graph.addNode("D"); graph.addNode("E"); graph.addEdge("A", "B", 2); graph.addEdge("A", "C", 5); graph.addEdge("B", "C", 1); graph.addEdge("B", "D", 3); graph.addEdge("C", "D", 2); graph.addEdge("C", "E", 4); graph.addEdge("D", "E", 1); graph.dijkstra("A"); List<Node> path = graph.getShortestPath("E"); for (Node node : path) { System.out.print(node.name + " "); } } } ``` 输出结果为:A B D E 这表示从A到E的最短路径为A->B->D->E,总长度为4。
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