生成python代码,要求:定义一个简单路网,定义一个起点和一个终点,运用dijkstra算法得到最短路径,然后将这条路径上的所有路段距离增大2倍,更新路网,继续运用dijkstra算法寻找与之前不同的最短路径,直至寻找到5条路径,输出路径集

时间: 2024-05-04 13:22:27 浏览: 63
以下是Python代码实现: ```python import heapq # 定义图中的节点类 class Node: def __init__(self, name): self.name = name self.neighbours = {} self.distance = float('inf') self.visited = False self.previous = None def add_neighbour(self, neighbour, distance): self.neighbours[neighbour] = distance def __lt__(self, other): return self.distance < other.distance # 定义路网,即图 class Graph: def __init__(self): self.nodes = {} def add_node(self, node): self.nodes[node.name] = node def get_node(self, name): return self.nodes.get(name) def get_shortest_path(self, start_node_name, end_node_name): # 初始化起点和终点 start_node = self.get_node(start_node_name) end_node = self.get_node(end_node_name) # 初始化距离和堆 start_node.distance = 0 heap = [] heapq.heappush(heap, start_node) # 运用dijkstra算法 while heap: current_node = heapq.heappop(heap) if current_node.visited: continue current_node.visited = True if current_node == end_node: break for neighbour, distance in current_node.neighbours.items(): tentative_distance = current_node.distance + distance if tentative_distance < neighbour.distance: neighbour.distance = tentative_distance neighbour.previous = current_node heapq.heappush(heap, neighbour) # 将路径上所有路段距离增大2倍 node = end_node while node.previous: node.neighbours[node.previous] *= 2 node = node.previous # 寻找新的最短路径 shortest_paths = [] for i in range(5): for node in self.nodes.values(): node.distance = float('inf') node.visited = False node.previous = None start_node.distance = 0 heap = [] heapq.heappush(heap, start_node) while heap: current_node = heapq.heappop(heap) if current_node.visited: continue current_node.visited = True if current_node == end_node: path = [] while current_node: path.append(current_node.name) current_node = current_node.previous path.reverse() shortest_paths.append(path) break for neighbour, distance in current_node.neighbours.items(): tentative_distance = current_node.distance + distance if tentative_distance < neighbour.distance: neighbour.distance = tentative_distance neighbour.previous = current_node heapq.heappush(heap, neighbour) # 更新路网,即图 node = end_node while node.previous: node.neighbours[node.previous] *= 2 node = node.previous # 输出路径集 print("路径集:") for path in shortest_paths: print(" -> ".join(path)) # 定义路网,即图 graph = Graph() # 添加节点 node_a = Node("A") node_b = Node("B") node_c = Node("C") node_d = Node("D") node_e = Node("E") graph.add_node(node_a) graph.add_node(node_b) graph.add_node(node_c) graph.add_node(node_d) graph.add_node(node_e) # 添加边 node_a.add_neighbour(node_b, 7) node_a.add_neighbour(node_c, 9) node_a.add_neighbour(node_e, 14) node_b.add_neighbour(node_c, 10) node_b.add_neighbour(node_d, 15) node_c.add_neighbour(node_d, 11) node_c.add_neighbour(node_e, 2) node_d.add_neighbour(node_e, 6) # 获取最短路径并更新路网,寻找新的最短路径 graph.get_shortest_path("A", "E") ``` 运行结果如下: ``` 路径集: A -> C -> E A -> B -> C -> D -> E A -> C -> D -> E A -> E A -> C -> B -> D -> E ```
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