python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: 2024-05-06 16:18:24 浏览: 102
分支限界法是一种用于解决最优化问题的算法,可以用来解决单源最短路径问题。下面是使用 Python 实现分支限界法求解单源最短路径问题的示例代码:
```python
import heapq
def dijkstra(graph, start):
# 初始化距离字典
distance = {node: float('inf') for node in graph}
distance[start] = 0
# 初始化堆
heap = [(0, start)]
while heap:
# 弹出堆顶元素
(dist, node) = heapq.heappop(heap)
# 遍历当前节点的所有邻居节点
for neighbor in graph[node]:
# 计算邻居节点的距离
new_distance = dist + graph[node][neighbor]
# 如果新的距离比原来的距离小,则更新距离
if new_distance < distance[neighbor]:
distance[neighbor] = new_distance
heapq.heappush(heap, (new_distance, neighbor))
return distance
graph = {
'A': {'B': 1, 'C': 4},
'B': {'D': 3, 'E': 2},
'C': {'F': 5},
'D': {'G': 1},
'E': {'G': 2},
'F': {'G': 4},
'G': {}
}
start = 'A'
distances = dijkstra(graph, start)
print(distances)
```
在上面的代码中,我们使用了堆(heap)来实现 Dijkstra 算法。堆是一种优先队列,可以很方便地弹出最小元素。我们首先初始化距离字典,把所有节点的距离都设置为无穷大,然后把起点的距离设置为 0。然后我们把起点加入到堆中,开始遍历堆。每次取出堆顶元素,遍历它的邻居节点,计算邻居节点的距离,如果新的距离比原来的距离小,则更新距离,并把邻居节点加入到堆中。最后返回距离字典,即为从起点到其他所有节点的最短路径长度。
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