qt用优化队列实现dijkstra
时间: 2023-09-18 20:14:25 浏览: 92
Dijkstra算法是一种用于寻找带权图中单源最短路径的算法。它的基本思想是从起点开始,不断地选择当前最短路径的顶点,直到到达终点或者无法继续搜索为止。
在实现Dijkstra算法时,可以使用优先队列来优化算法的效率。具体实现步骤如下:
1. 定义一个优先队列,用于保存待处理的顶点及其到起点的最短距离。
2. 将起点加入优先队列,距离为0。
3. 不断从优先队列中取出距离起点最近的顶点,将其标记为已处理。
4. 遍历该顶点的所有邻居,并更新它们到起点的距离。
5. 如果某个邻居的距离被更新了,则将其加入优先队列中。
6. 重复步骤3-5,直到优先队列为空或者终点被处理。
7. 如果终点被处理,则返回终点到起点的最短距离,否则说明起点无法到达终点。
下面是一个使用优先队列实现Dijkstra算法的示例代码:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <limits>
using namespace std;
const int INF = numeric_limits<int>::max();
// 定义边的结构体
struct Edge {
int to; // 目标顶点
int weight; // 权重
Edge(int t, int w) : to(t), weight(w) {}
};
// 定义图的邻接表表示法
using Graph = vector<vector<Edge>>;
// Dijkstra算法
vector<int> dijkstra(const Graph& graph, int start) {
vector<int> dist(graph.size(), INF); // 到起点的距离
dist[start] = 0;
// 定义优先队列,按距离从小到大排序
priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> q;
q.emplace(0, start);
while (!q.empty()) {
auto [d, v] = q.top(); q.pop();
if (d > dist[v]) continue; // 已经处理过该顶点
for (auto& e : graph[v]) {
if (dist[e.to] > dist[v] + e.weight) {
dist[e.to] = dist[v] + e.weight;
q.emplace(dist[e.to], e.to);
}
}
}
return dist;
}
int main() {
// 构建图
Graph graph(5);
graph[0].emplace_back(1, 2);
graph[0].emplace_back(2, 5);
graph[1].emplace_back(2, 2);
graph[1].emplace_back(3, 4);
graph[1].emplace_back(4, 1);
graph[2].emplace_back(3, 1);
graph[2].emplace_back(4, 3);
graph[3].emplace_back(4, 4);
auto dist = dijkstra(graph, 0);
for (int i = 0; i < dist.size(); ++i) {
cout << "dist[" << i << "] = " << dist[i] << endl;
}
return 0;
}
```
在这个示例代码中,我们使用了C++17中的结构化绑定语法(即`auto [d, v] = q.top()`)来方便地获取优先队列中的元素。同时,我们使用了C++11中的`emplace`函数来避免不必要的拷贝操作,提高效率。
阅读全文