分支限界法求解图的单源最短路径问题。 计算带权有向图从源点到其他所有点的最单路径长度。
时间: 2024-05-16 11:14:16 浏览: 105
分支限界法是一种搜索算法,可以用来求解图的单源最短路径问题。具体步骤如下:
1. 初始化一个队列Q,将源点加入队列中。
2. 对于队列中的每个结点,计算从源点到该结点的路径长度,并将该结点的所有邻接结点加入队列中。
3. 从队列中取出路径长度最小的结点,重复步骤2。
4. 如果队列为空,则搜索结束,最短路径长度已经求出。
根据分支限界法的特点,我们可以使用优先队列来实现这个算法。具体来说,每次从队列中取出路径长度最小的结点时,可以使用优先队列来保证取出的结点一定是路径长度最小的。
以下是一个示例代码,用于计算带权有向图从源点到其他所有点的最单路径长度:
```python
import heapq
def shortest_path(graph, start):
distances = {node: float('inf') for node in graph}
distances[start] = 0
queue = [(0, start)]
while queue:
current_distance, current_vertex = heapq.heappop(queue)
if current_distance > distances[current_vertex]:
continue
for neighbor, weight in graph[current_vertex].items():
distance = current_distance + weight
if distance < distances[neighbor]:
distances[neighbor] = distance
heapq.heappush(queue, (distance, neighbor))
return distances
```
在这个代码中,我们使用了一个字典来存储每个结点到源点的最短路径长度。初始时,我们将所有结点的最短路径长度都设置为无穷大。
在搜索过程中,我们使用一个优先队列来存储待处理的结点。每次从队列中取出路径长度最小的结点时,我们更新该结点所有邻接结点的最短路径长度,并将它们加入队列中。
最后,我们返回存储最短路径长度的字典。
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