弗洛伊德算法python

时间: 2023-10-12 16:14:54 浏览: 39
弗洛伊德算法(Floyd Algorithm),也称为插点法,是一种用于寻找给定的加权图中多源点之间最短路径的算法。其时间复杂度为O(n^3),因此适用于较小规模的图。 以下是使用Python实现弗洛伊德算法的示例代码: ```python def floyd(graph): n = len(graph) dist = [[float('inf') for _ in range(n)] for _ in range(n)] for i in range(n): for j in range(n): dist[i][j] = graph[i][j] for k in range(n): for i in range(n): for j in range(n): dist[i][j] = min(dist[i][j], dist[i][k] + dist[k][j]) return dist ``` 其中,`graph`是一个二维数组,表示给定的加权图。 示例代码中,首先初始化一个`n * n`的`dist`数组,将其初始化为每个节点到另一个节点的距离(如果没有连接,则距离为无穷大)。然后,通过三重循环,依次枚举每个节点,以及通过第k个节点的跳转路径。每一轮循环都更新`dist`数组,最终返回结果。 使用示例: ```python graph = [[0, 5, float('inf'), 10], [float('inf'), 0, 3, float('inf')], [float('inf'), float('inf'), 0, 1], [float('inf'), float('inf'), float('inf'), 0]] dist = floyd(graph) print(dist) ``` 输出结果: ``` [[0, 5, 8, 9], [inf, 0, 3, 4], [inf, inf, 0, 1], [inf, inf, inf, 0]] ``` 表示每个节点到其他节点的最短路径长度。

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下列c语言程序改成python,并详细注解。#include<iostream> #include"qx.h" using namespace std; //弗洛伊德算法 void graph::floyd(graph &t, const int n) { for(int i=1;i<=n;i++) for(int j=1;j<=n;j++) { t.a[i][j]=t.arcs[i][j]; if((i!=j)&&(a[i][j]<max)) t.path[i][j]=i; else t.path[i][j]=0; } for(int k=1;k<=n;k++) { for(int i=1;i<=n;i++) for(int j=1;j<=n;j++) if(t.a[i][k]+t.a[k][j]<t.a[i][j]) { t.a[i][j]=t.a[i][k]+t.a[k][j]; t.path[i][j]=t.path[k][j]; } } for(int i=1;i<=n;i++) for(int j=1;j<=n;j++) { if(i!=j) { cout<<i<<"到"<<j<<"的最短路径为"<<t.a[i][j]<<":"; int next=t.path[i][j]; cout<<j; while(next!=i) { cout<<"←"<<next; next=t.path[i][next]; } cout<<"←"<<i<<endl; } } } //计算最短距离之和 void graph::add(graph &t) { int sum[n+1]; for(int i=0;i<n+1;i++) sum[i]=0; for(int i=1;i<=n;i++) { for(int j=1;j<=n;j++) { if(i!=j) { sum[i]=sum[i]+t.a[i][j]; } } cout<<endl; cout<<i<<"到各顶点的最短路径总和为"<<sum[i]<<endl; } sum[0]=sum[1]; int address=1; for(int i=2;i<n+1;i++) if(sum[0]>sum[i]) { sum[0]=sum[i]; address=i; } cout<<"所以最短路径总和为"<<sum[0]<<" 学院超市的最佳选址为顶点"<<address<<endl; } //主函数 void main() { graph t;int i,j,w; for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=n;j++) if(i==j) t.arcs[i][j]=0; else t.arcs[i][j]=max; cout<<" 学校超市最佳选址*"<<endl<<endl<<endl; cout<<"请输入请输入存在路径的两个单位以及相通两个单位间的距离(用空格隔开)"; cout<<endl; for(int k=1;k<=e;k++) { cin>>i>>j>>w; t.arcs[i][j]=w; } t.floyd(t,n); t.add(t); system("pause"); }

class Graph: def init(self, n, e): self.n = n # 图中顶点个数 self.e = e # 图中边的条数 self.arcs = [[float('inf')] * (n + 1) for _ in range(n + 1)] # 初始化邻接矩阵,用inf表示两点不直接相连 self.a = [[float('inf')] * (n + 1) for _ in range(n + 1)] # 存储最短距离 self.path = [[0] * (n + 1) for _ in range(n + 1)] # 存储最短路径 # 弗洛伊德算法 def floyd(self): for i in range(1, self.n + 1): for j in range(1, self.n + 1): self.a[i][j] = self.arcs[i][j] if i != j and self.a[i][j] < float('inf'): self.path[i][j] = i else: self.path[i][j] = 0 for k in range(1, self.n + 1): for i in range(1, self.n + 1): for j in range(1, self.n + 1): if self.a[i][k] + self.a[k][j] < self.a[i][j]: self.a[i][j] = self.a[i][k] + self.a[k][j] self.path[i][j] = self.path[k][j] for i in range(1, self.n + 1): for j in range(1, self.n + 1): if i != j: print(f'{i}到{j}的最短路径为{self.a[i][j]}:', end='') next = self.path[i][j] print(j, end='') while next != i: print(f'←{next}', end='') next = self.path[i][next] print(f'←{i}') # 计算最短距离之和 def add(self): sum = [0] * (self.n + 1) for i in range(1, self.n + 1): for j in range(1, self.n + 1): if i != j: sum[i] += self.a[i][j] print(f'{i}到各顶点的最短路径总和为{sum[i]}') address = 1 for i in range(2, self.n + 1): if sum[0] > sum[i]: sum[0] = sum[i] address = i print(f'所以最短路径总和为{sum[0]},学院超市的最佳选址为顶点{address}') if name == 'main': n = int(input('请输入图中顶点个数:')) e = int(input('请输入图中边的条数:')) t = Graph(n, e) print('学校超市最佳选址*') print() print('请输入存在路径的两个单位以及相通两个单位间的距离(用空格隔开)') print() for k in range(1, e + 1): i, j, w = map(float, input().split()) t.arcs[i][j] = w t.floyd() t.add() input('按回车键退出')

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