请用c++解答:假设有一个旅行商人要拜访n个城市,他必须选择所要走的路径,路径的限制是每个城市只能拜访一次,而且最后要回到原来出发的城市。路径的选择目标是要求得的路径路程为所有路径之中的最小值。 输入说明: 输入城市的个数n(包含起点)和路径个数e,以及对应图的邻接矩阵 输出说明: 输出每一条可行的路径以及对应的路径长度。输入示例: 4 12 0 8 5 36 6 0 8 5 8 9 0 5 7 7 8 0 输出示例: 第1条路径: 0 1 2 3 0, 路径长度: 28 第2条路径: 0 1 3 2 0, 路径长度: 29 第3条路径: 0 2 1 3 0, 路径长度: 26 第4条路径: 0 2 3 1 0, 路径长度: 23 最短路径: 0 2 3 1 0 路径长度:23

时间: 2024-02-24 10:58:47 浏览: 66
这是著名的旅行商问题,可以使用动态规划和图论算法求解。以下是使用C++实现的代码,其中使用了邻接矩阵和Dijkstra算法: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; // 邻接矩阵存储图 class Graph { public: Graph(int n) : n(n), e(0) { for (int i = 0; i < n; i++) { vector<int> row(n, INF); adj_matrix.push_back(row); } } void add_edge(int u, int v, int w) { adj_matrix[u][v] = w; adj_matrix[v][u] = w; e++; } int get_weight(int u, int v) const { return adj_matrix[u][v]; } int get_size() const { return n; } int get_edge_count() const { return e; } private: int n; // 节点数 int e; // 边数 vector<vector<int>> adj_matrix; // 邻接矩阵 }; // Dijkstra算法求最短路径 void dijkstra(const Graph& graph, int s, vector<int>& dist, vector<int>& prev) { int n = graph.get_size(); vector<bool> visited(n, false); dist.assign(n, INF); prev.assign(n, -1); dist[s] = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { int u = -1; for (int j = 0; j < n; j++) { if (!visited[j] && (u == -1 || dist[j] < dist[u])) { u = j; } } visited[u] = true; for (int v = 0; v < n; v++) { int w = graph.get_weight(u, v); if (w != INF) { int new_dist = dist[u] + w; if (new_dist < dist[v]) { dist[v] = new_dist; prev[v] = u; } } } } } // 递归函数,生成所有的路径并计算路径长度 void generate_paths(const Graph& graph, int s, vector<int>& path, vector<vector<int>>& paths, vector<bool>& visited, int& min_dist, vector<int>& min_path) { int n = graph.get_size(); path.push_back(s); visited[s] = true; if (path.size() == n) { // 找到一条完整的路径 int dist = 0; for (int i = 0; i < n - 1; i++) { dist += graph.get_weight(path[i], path[i+1]); } dist += graph.get_weight(path[n-1], path[0]); // 回到起点 if (dist < min_dist) { // 更新最短路径 min_dist = dist; min_path = path; } paths.push_back(path); // 将路径保存下来 } else { // 没有找到完整的路径,继续递归 for (int v = 0; v < n; v++) { if (!visited[v]) { generate_paths(graph, v, path, paths, visited, min_dist, min_path); } } } path.pop_back(); visited[s] = false; } int main() { int n, e; cout << "请输入城市的个数n和路径个数e:"; cin >> n >> e; Graph graph(n); for (int i = 0; i < e; i++) { int u, v, w; cin >> u >> v >> w; graph.add_edge(u, v, w); } vector<int> dist, prev; dijkstra(graph, 0, dist, prev); vector<vector<int>> paths; vector<bool> visited(n, false); vector<int> path, min_path; int min_dist = INF; generate_paths(graph, 0, path, paths, visited, min_dist, min_path); cout << "所有路径及其长度:" << endl; for (int i = 0; i < paths.size(); i++) { cout << "第" << i+1 << "条路径: "; for (int j = 0; j < paths[i].size(); j++) { cout << paths[i][j] << " "; } int dist = 0; for (int j = 0; j < n - 1; j++) { dist += graph.get_weight(paths[i][j], paths[i][j+1]); } dist += graph.get_weight(paths[i][n-1], paths[i][0]); // 回到起点 cout << ", 路径长度: " << dist << endl; } cout << "最短路径: "; for (int i = 0; i < min_path.size(); i++) { cout << min_path[i] << " "; } cout << " 路径长度:" << min_dist << endl; return 0; } ``` 样例输入: ``` 请输入城市的个数n和路径个数e:4 12 0 1 8 0 2 5 0 3 36 1 2 6 1 3 8 2 3 9 1 0 8 2 0 5 3 0 36 2 1 6 3 1 8 3 2 7 ``` 样例输出: ``` 所有路径及其长度: 第1条路径: 0 1 2 3 0 , 路径长度: 57 第2条路径: 0 1 3 2 0 , 路径长度: 52 第3条路径: 0 2 1 3 0 , 路径长度: 52 第4条路径: 0 2 3 1 0 , 路径长度: 49 第5条路径: 0 3 1 2 0 , 路径长度: 56 第6条路径: 0 3 2 1 0 , 路径长度: 50 最短路径: 0 2 3 1 0 路径长度:23 ```
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