现在共有五个点0,1,2,3,4,其中0点为原点,商人从0点出发,经过所有的点再回到0点,求一条最短路径,其中0到1的路径为3,0到4的路径为9,0到3的路径为8,1到2的路径为3,1到3的路径为10,1到4的路径为5,2到3的路径为4,2到4的路径为3,3到4的路径为20.这个问题的问题描述
时间: 2024-04-22 13:23:51 浏览: 50
这是一个典型的旅行商问题(Traveling Salesman Problem,TSP),需要求解从0出发,经过所有点恰好一次,最终回到0的最短路径。给定的数据如下:
- 点0到点1的距离为3
- 点0到点4的距离为9
- 点0到点3的距离为8
- 点1到点2的距离为3
- 点1到点3的距离为10
- 点1到点4的距离为5
- 点2到点3的距离为4
- 点2到点4的距离为3
- 点3到点4的距离为20
要求找出一条路径,使得经过所有点一次后回到原点,且路径长度最短。
相关问题
请我给一份用c语言和动态规划解决这个问题的代码。现在共有五个点0,1,2,3,4,0点为原点,商人从0点出发,经过所有的点再回到0点,求一条最短路径,其中0到1的路径为3,0到4的路径为9,0到3的路径为8,1到2的路径为3,1到3的路径为10,1到4的路径为5,2到3的路径为4,2到4的路径为3,3到4的路径为20.
好的,以下是用C语言和动态规划解决该问题的代码。
```c
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#define N 5
#define INF INT_MAX
int cost[N][N] = {{0, 3, INF, 8, 9},
{3, 0, 3, 10, 5},
{INF, 3, 0, 4, 3},
{8, 10, 4, 0, 20},
{9, 5, 3, 20, 0}};
int dp[N][1 << N];
int tsp(int current, int visited) {
if (visited == ((1 << N) - 1)) {
return cost[current][0];
}
if (dp[current][visited] != -1) {
return dp[current][visited];
}
int ans = INF;
for (int i = 0; i < N; i++) {
if ((visited & (1 << i)) == 0) {
int newVisited = visited | (1 << i);
ans = fmin(ans, cost[current][i] + tsp(i, newVisited));
}
}
return dp[current][visited] = ans;
}
int main() {
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < (1 << N); j++) {
dp[i][j] = -1;
}
}
printf("The shortest path is: %d\n", tsp(0, 1));
return 0;
}
```
该代码使用了动态规划算法来解决该问题。其中,`cost`数组表示各个点之间的距离,`dp`数组则用来记录已经计算过的最短路径。`tsp`函数是递归求解最短路径的函数,`current`表示当前所在的点,`visited`表示已经访问过的点。当所有点都访问过后,返回到原点的路径长度即为所求的最短路径。在递归过程中,如果已经计算过当前点和已经访问的点组成的状态的最短路径,则直接返回该值,否则需要递归计算所有可以到达的点的最短路径,并选择其中最小值作为当前点和已访问点组成的状态的最短路径。
修改上一个程序,用0经纬度点作为经纬度绘图的原点
以下是修改后的程序:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
def plot_on_map(lats, longs):
# 设置绘图风格为卫星地图
plt.style.use('seaborn-dark')
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 8))
ax.set_aspect('equal')
# 设置地图中心点和缩放级别
center_lat, center_long = 0, 0
zoom = 2
# 计算每个点在地图上的坐标
x, y = [], []
for lat, long in zip(lats, longs):
x.append((long - center_long) * (1/360) * (2 ** zoom))
y.append((lat - center_lat) * (1/360) * (2 ** zoom))
# 绘制散点图
ax.scatter(x, y, marker='o', color='red', s=20)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(-1, 1)
ax.set_ylim(-1, 1)
# 隐藏坐标轴刻度和标签
ax.set_xticks([])
ax.set_yticks([])
ax.set_xticklabels([])
ax.set_yticklabels([])
# 显示地图
plt.show()
# 测试
lats = [39.90, 31.23, 22.54, -23.55, -13.16]
longs = [116.40, 121.47, 113.94, -46.63, -72.34]
plot_on_map(lats, longs)
```
这个程序会以经纬度为(0,0)的点作为地图的中心,然后计算每个点在地图上的坐标。最后绘制散点图并显示地图。