假设图G采用邻接表存储,设计一个算法exp8-9,求不带权无向连通图G中从顶点1-4的一条最短路径。
时间: 2024-01-24 19:16:45 浏览: 97
以邻接表和邻接矩阵做存储结构求最短路径
4星 · 用户满意度95%
我们可以使用广度优先搜索(BFS)算法来求解从顶点1到顶点4的最短路径。具体步骤如下:
1. 初始化一个队列,将起始点1加入队列中,并标记1为已访问。
2. 进入循环,每次从队列中取出一个顶点v,并遍历v的所有邻居顶点。对于每个未被访问过的邻居顶点w,将w加入队列中,并将w标记为已访问。同时,记录从起始点1到w的路径长度,即距离数组dist[w] = dist[v] + 1。
3. 循环继续,直到队列为空或者找到了目标顶点4。如果找到了目标顶点4,则可以直接返回dist[4]作为最短路径长度,否则说明图不连通,不存在从1到4的路径。
4. 要求输出最短路径,则可以从目标顶点4开始,沿着距离数组dist倒推回起始点1。具体方法是从4开始,找到一个距离为dist[4]-1的顶点,然后重复此过程,直到回到1为止。这样得到的路径就是从1到4的最短路径。
下面是具体实现的伪代码:
```
// 邻接表存储的图,使用vector<int>表示每个顶点的邻居
vector<int> adj[N];
// 距离数组,记录从起点到每个顶点的最短距离
int dist[N];
// 广度优先搜索求最短路径
int bfs(int start, int end) {
memset(dist, -1, sizeof(dist)); // 初始化距离数组为-1
queue<int> q;
q.push(start); // 将起点加入队列
dist[start] = 0; // 距离起点的距离为0
while (!q.empty()) {
int u = q.front(); q.pop();
for (int i = 0; i < adj[u].size(); i++) {
int v = adj[u][i];
if (dist[v] == -1) { // 如果v未被访问过
dist[v] = dist[u] + 1; // 更新v的距离
q.push(v); // 将v加入队列
}
}
if (u == end) return dist[end]; // 如果找到了终点,直接返回距离
}
return -1; // 如果未找到终点,返回-1表示不连通
}
// 输出最短路径
void printPath(int start, int end) {
vector<int> path; // 存储路径上的顶点
for (int v = end; v != start; v = prev[v]) { // 从终点往回找
path.push_back(v);
}
path.push_back(start); // 将起点加入路径中
reverse(path.begin(), path.end()); // 将路径逆序输出
for (int i = 0; i < path.size(); i++) {
cout << path[i] << " ";
}
}
```
其中,prev数组可以在BFS过程中记录每个顶点的前驱顶点,以便在输出路径时使用。
阅读全文