求有向图中某点到其他所有点的最短路径java
时间: 2024-09-25 16:06:56 浏览: 30
Java实现Floyd算法求最短路径
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在Java中,求有向图中某个顶点到所有其他顶点的最短路径通常会使用Dijkstra算法或者Floyd-Warshall算法。这里以Dijkstra算法为例,因为它是最适合单源最短路径的问题:
```java
import java.util.*;
public class ShortestPaths {
private int V; // 图的顶点数
private List<List<Integer>> adj; //邻接列表表示图
private double[] dist; // 存储每个节点到起点的距离
public ShortestPaths(int vertices) {
this.V = vertices;
adj = new ArrayList<>(vertices);
for (int i = 0; i < vertices; ++i)
adj.add(new ArrayList<>());
}
// 添加边到图中
public void addEdge(int src, int dest, int weight) {
adj.get(src).add(dest);
}
// Dijkstra算法求解最短路径
public void dijkstra(int src) {
dist = new double[V];
boolean[] visited = new boolean[V];
Arrays.fill(dist, Double.POSITIVE_INFINITY);
dist[src] = 0;
for (int count = 0; count < V - 1; count++) {
int u = minDistance(dist, visited);
visited[u] = true;
for (int v : adj.get(u)) {
if (!visited[v] && dist[u] != Double.POSITIVE_INFINITY &&
dist[u] + graphWeight(u, v) < dist[v]) {
dist[v] = dist[u] + graphWeight(u, v);
}
}
}
}
// 返回距离数组中最小值的索引
private int minDistance(double[] dist, boolean[] visited) {
int minIndex = -1;
double minValue = Double.MAX_VALUE;
for (int v = 0; v < V; v++)
if (!visited[v] && dist[v] <= minValue)
minIndex = v, minValue = dist[v];
return minIndex;
}
// 计算两个节点间的实际权重
private int graphWeight(int u, int v) {
// 根据实际的边权重函数实现,这里是假设权重就是边的编号
return adj.get(u).indexOf(v) + 1;
}
// 获取从src到其他所有点的最短距离
public List<Double> getDistancesFromSrc(int src) {
dijkstra(src);
List<Double> result = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < V; i++)
result.add(dist[i]);
return result;
}
public static void main(String[] args) {
ShortestPaths sp = new ShortestPaths(5); // 示例5个顶点
// 添加边...
System.out.println(sp.getDistancesFromSrc(0)); // 输出从0到其他点的最短路径
}
}
```
在这个示例中,`ShortestPaths` 类包含了Dijkstra算法的基本结构,包括初始化、添加边、计算最短路径等方法。`getDistancesFromSrc` 方法用于获取指定源点到所有其他点的最短路径。
注意:这个实现假设了图中边的权重是正整数,并且使用了邻接表来存储图。如果边的权重不是简单的整数,或者需要处理负权边,或者其他特定情况,可能需要调整 `graphWeight` 方法。
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