生成一百个节点的随机连通图,用landmark算法进行最优路径寻优。输入为两个点k1,k2;输出为k1到k2的最优路径所有经过的点集s;使用python语言编写程序

时间: 2024-02-03 07:15:51 浏览: 20
以下是一个示例代码,实现了生成100个节点的随机连通图,并使用landmark算法进行最优路径寻优,输出k1到k2的最优路径经过的点集s。 ```python import random import numpy as np from scipy.sparse import csr_matrix, lil_matrix from scipy.sparse.csgraph import shortest_path, dijkstra # 生成100个节点的随机连通图 num_nodes = 100 graph = lil_matrix((num_nodes, num_nodes)) for i in range(num_nodes): for j in range(i+1, num_nodes): if random.random() < 0.2: # 以0.2的概率随机连接两个节点 graph[i, j] = graph[j, i] = random.randint(1, 10) # 随机生成边的权重 # 使用landmark算法进行最优路径寻优 num_landmarks = 10 landmarks = random.sample(range(num_nodes), num_landmarks) # 随机选择10个节点作为landmarks distances, predecessors = shortest_path(csgraph=graph, method='FW', indices=landmarks, return_predecessors=True) # 输入两个点k1和k2 k1, k2 = random.sample(range(num_nodes), 2) # 输出k1到k2的最优路径所有经过的点集s s = [] if predecessors[landmarks.index(k1)][landmarks.index(k2)] == -9999: # 如果k1和k2不连通 print("k1和k2不连通") else: next_node = k2 while next_node != k1: s.append(next_node) next_node = predecessors[landmarks.index(k1)][landmarks.index(next_node)] s.append(k1) s.reverse() print("k1到k2的最优路径经过的点集s为:", s) ``` 需要注意的是,由于本代码中使用了Floyd-Warshall算法求解所有pairs之间的最短路径,时间复杂度为$O(n^3)$,在节点数较多时可能会比较耗时。可以尝试使用其他算法(如Dijkstra算法)进行优化。

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