本关任务:给定带权无向图G和源点D,利用Dijkstra算法求源点D到其余各个顶点的最短距离。
时间: 2024-02-09 19:09:43 浏览: 98
单源点最短路径—Dijkstra(迪杰斯特拉)算法.rar_MATLAB求任意两点距离_towardwj4_whyqiy_最短路
好的,我会为您讲解Dijkstra算法求解最短路径的过程。
首先,我们需要明确几个概念:
- 源点D:指定的起点。
- 带权无向图G:由若干个顶点和边组成的图,每条边都有一个权值(代表两个顶点之间的距离)。
- 最短路径:从源点D到其他顶点的路径中,距离最短的路径。
Dijkstra算法的基本思想是:从源点D开始,依次确定到各个顶点的最短路径。具体步骤如下:
1. 初始化:将源点D到所有顶点的距离初始化为无穷大,将源点D到自身的距离初始化为0。
2. 选择距离源点D最近的顶点v,标记v为已访问。
3. 更新距离:遍历v的所有邻居w,如果从源点D到v的距离加上v到w的距离,小于从源点D到w的距离,则更新从源点D到w的距离。
4. 重复步骤2和步骤3,直到所有顶点都被标记为已访问。
5. 最终得到源点D到其他顶点的最短路径。
下面是Dijkstra算法求解最短路径的Python代码实现:
```python
def dijkstra(graph, start):
# 初始化距离
distance = {node: float('inf') for node in graph}
distance[start] = 0
# 未访问的顶点集合
unvisited = {node: None for node in graph}
while unvisited:
# 选取距离最小的顶点
current_node = min(unvisited, key=unvisited.get)
unvisited.pop(current_node)
# 更新距离
for neighbor, weight in graph[current_node].items():
if neighbor in unvisited:
new_distance = distance[current_node] + weight
if new_distance < distance[neighbor]:
distance[neighbor] = new_distance
return distance
```
其中,graph是一个字典,表示带权无向图G。字典的键是顶点,值是另一个字典,表示与该顶点相邻的顶点以及边的权值。例如,对于一个图{A: {B: 3, C: 1}, B: {A: 3, C: 7, D: 5}, C: {A: 1, B: 7, D: 2}, D: {B: 5, C: 2}},可以表示为:
```python
graph = {
'A': {'B': 3, 'C': 1},
'B': {'A': 3, 'C': 7, 'D': 5},
'C': {'A': 1, 'B': 7, 'D': 2},
'D': {'B': 5, 'C': 2}
}
```
start是源点D。
最后,调用dijkstra函数即可得到源点D到其他顶点的最短路径。
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