dijstra单源最短路径问题解决描述

时间: 2023-08-29 13:04:57 浏览: 41
Dijkstra算法是解决单源最短路径问题的一种经典算法。该算法以一个顶点作为起点,逐步扩大路径长度,直到覆盖所有顶点为止。具体描述如下: 1. 初始化:将起点s加入集合S,其他顶点加入集合V-S。对于每个顶点v∈V-S,如果存在一条边从s到v,则将dist[v]设为边的权值,否则将dist[v]设为无穷大。 2. 迭代:重复执行以下步骤,直到集合S包含所有顶点。 a. 在V-S中找到dist值最小的顶点u,将其加入集合S。 b. 对于所有v∈V-S,如果存在一条边从u到v,则更新dist[v]的值为dist[u]+边的权值。 3. 输出:dist数组中存储了起点s到每个顶点的最短路径长度。 Dijkstra算法的核心思想是贪心策略,每次将距离起点最近的顶点加入集合S,并更新其他顶点的最短路径长度。算法的时间复杂度取决于如何实现寻找dist值最小的顶点u的操作,可以通过使用堆等数据结构来优化。
相关问题

dijkstra单源最短路径算法python

以下是Dijkstra单源最短路径算法的Python实现: ```python import sys class Graph: def __init__(self, vertices): self.V = vertices self.graph = [[0 for column in range(vertices)] for row in range(vertices)] def printSolution(self, dist): print("Vertex \t Distance from Source") for node in range(self.V): print(node, "\t\t", dist[node]) def minDistance(self, dist, sptSet): min = sys.maxsize for v in range(self.V): if dist[v] < min and sptSet[v] == False: min = dist[v] min_index = v return min_index def dijkstra(self, src): dist = [sys.maxsize] * self.V dist[src] = 0 sptSet = [False] * self.V for cout in range(self.V): u = self.minDistance(dist, sptSet) sptSet[u] = True for v in range(self.V): if self.graph[u][v] > 0 and sptSet[v] == False and dist[v] > dist[u] + self.graph[u][v]: dist[v] = dist[u] + self.graph[u][v] self.printSolution(dist) # 测试 g = Graph(9) g.graph = [[0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 8, 0], [4, 0, 8, 0, 0, 0, 0, 11, 0], [0, 8, 0, 7, 0, 4, 0, 0, 2], [0, 0, 7, 0, 9, 14, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 9, 0, 10, 0, 0, 0], [0, 0, 4, 14, 10, 0, 2, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 1, 6], [8, 11, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 7], [0, 0, 2, 0, 0, 0, 6, 7, 0]] g.dijkstra(0) ``` 输出结果将会是: ``` Vertex Distance from Source 0 0 1 4 2 12 3 19 4 21 5 11 6 9 7 8 8 14 ``` 这个实现中,我们创建了一个Graph类,其中包含了单源最短路径算法Dijkstra的实现。在测试中,我们创建了一个有9个节点的图,并使用Dijkstra算法计算从第0个节点到其他节点的最短路径。

dijkstra单源最短路径java

Dijkstra算法是一种用于计算图中单源最短路径的贪心算法。下面是Java实现Dijkstra算法的示例代码: ```java import java.util.*; public class DijkstraAlgorithm { private static final Graph.Edge[] GRAPH = { new Graph.Edge("A", "B", 7), new Graph.Edge("A", "D", 5), new Graph.Edge("B", "C", 8), new Graph.Edge("B", "D", 9), new Graph.Edge("B", "E", 7), new Graph.Edge("C", "E", 5), new Graph.Edge("D", "E", 15), new Graph.Edge("D", "F", 6), new Graph.Edge("E", "F", 8), new Graph.Edge("E", "G", 9), new Graph.Edge("F", "G", 11) }; private static final String START = "A"; private static final String END = "G"; public static void main(String[] args) { Graph graph = new Graph(GRAPH); graph.dijkstra(START); System.out.println(graph.getPath(END)); } static class Graph { private final Map<String, Vertex> graph; static class Edge { final String v1, v2; final int dist; Edge(String v1, String v2, int dist) { this.v1 = v1; this.v2 = v2; this.dist = dist; } } static class Vertex implements Comparable<Vertex> { final String name; int dist = Integer.MAX_VALUE; Vertex previous = null; final Map<Vertex, Integer> neighbours = new HashMap<>(); Vertex(String name) { this.name = name; } private void printPath() { if (this == this.previous) { System.out.printf("%s", this.name); } else if (this.previous == null) { System.out.printf("%s(unreached)", this.name); } else { this.previous.printPath(); System.out.printf(" -> %s(%d)", this.name, this.dist); } } public int compareTo(Vertex other) { return Integer.compare(dist, other.dist); } } Graph(Edge[] edges) { graph = new HashMap<>(edges.length); for (Edge e : edges) { if (!graph.containsKey(e.v1)) graph.put(e.v1, new Vertex(e.v1)); if (!graph.containsKey(e.v2)) graph.put(e.v2, new Vertex(e.v2)); } for (Edge e : edges) { graph.get(e.v1).neighbours.put(graph.get(e.v2), e.dist); } } void dijkstra(String startName) { if (!graph.containsKey(startName)) { System.err.printf("Graph doesn't contain start vertex \"%s\"\n", startName); return; } final Vertex source = graph.get(startName); NavigableSet<Vertex> q = new TreeSet<>(); for (Vertex v : graph.values()) { v.previous = v == source ? source : null; v.dist = v == source ? 0 : Integer.MAX_VALUE; q.add(v); } dijkstra(q); } private void dijkstra(final NavigableSet<Vertex> q) { Vertex u, v; while (!q.isEmpty()) { u = q.pollFirst(); if (u.dist == Integer.MAX_VALUE) break; for (Map.Entry<Vertex, Integer> a : u.neighbours.entrySet()) { v = a.getKey(); final int alternateDist = u.dist + a.getValue(); if (alternateDist < v.dist) { q.remove(v); v.dist = alternateDist; v.previous = u; q.add(v); } } } } List<String> getPath(String endName) { if (!graph.containsKey(endName)) { System.err.printf("Graph doesn't contain end vertex \"%s\"\n", endName); return Collections.emptyList(); } return graph.get(endName).printPath(); } } } ``` 该示例代码实现了一个简单的图,其中包含了一些边和顶点。在main方法中,我们创建了一个Graph对象,并调用了它的dijkstra方法来计算从起点到终点的最短路径。最后,我们打印出了这条路径。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

HP-Socket编译-Linux

HP-Socket编译-Linux
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

可见光定位LED及其供电硬件具体型号,广角镜头和探测器,实验设计具体流程步骤,

1. 可见光定位LED型号:一般可使用5mm或3mm的普通白色LED,也可以选择专门用于定位的LED,例如OSRAM公司的SFH 4715AS或Vishay公司的VLMU3500-385-120。 2. 供电硬件型号:可以使用常见的直流电源供电,也可以选择专门的LED驱动器,例如Meanwell公司的ELG-75-C或ELG-150-C系列。 3. 广角镜头和探测器型号:一般可采用广角透镜和CMOS摄像头或光电二极管探测器,例如Omron公司的B5W-LA或Murata公司的IRS-B210ST01。 4. 实验设计流程步骤: 1)确定实验目的和研究对象,例如车辆或机器人的定位和导航。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这
recommend-type

解释这行代码 c = ((double)rand() / RAND_MAX) * (a + b - fabs(a - b)) + fabs(a - b);

这行代码的作用是随机生成一个浮点数,范围在 a 和 b 之间(包括 a 和 b)。 其中,`rand()` 函数是 C 语言标准库中的一个函数,用于生成一个伪随机整数。`RAND_MAX` 是一个常量,它表示 `rand()` 函数生成的随机数的最大值。 因此,`(double)rand() / RAND_MAX` 表示生成的随机数在 [0, 1] 之间的浮点数。 然后,将这个随机数乘上 `(a - b) - fabs(a - b)`,再加上 `fabs(a - b)`。 `fabs(a - b)` 是 C 语言标准库中的一个函数,用于计算一个数的绝对值。因此,`fabs(a - b)
recommend-type

c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf

校园超市商品信息管理系统课程设计旨在帮助学生深入理解程序设计的基础知识,同时锻炼他们的实际操作能力。通过设计和实现一个校园超市商品信息管理系统,学生掌握了如何利用计算机科学与技术知识解决实际问题的能力。在课程设计过程中,学生需要对超市商品和销售员的关系进行有效管理,使系统功能更全面、实用,从而提高用户体验和便利性。 学生在课程设计过程中展现了积极的学习态度和纪律,没有缺勤情况,演示过程流畅且作品具有很强的使用价值。设计报告完整详细,展现了对问题的深入思考和解决能力。在答辩环节中,学生能够自信地回答问题,展示出扎实的专业知识和逻辑思维能力。教师对学生的表现予以肯定,认为学生在课程设计中表现出色,值得称赞。 整个课程设计过程包括平时成绩、报告成绩和演示与答辩成绩三个部分,其中平时表现占比20%,报告成绩占比40%,演示与答辩成绩占比40%。通过这三个部分的综合评定,最终为学生总成绩提供参考。总评分以百分制计算,全面评估学生在课程设计中的各项表现,最终为学生提供综合评价和反馈意见。 通过校园超市商品信息管理系统课程设计,学生不仅提升了对程序设计基础知识的理解与应用能力,同时也增强了团队协作和沟通能力。这一过程旨在培养学生综合运用技术解决问题的能力,为其未来的专业发展打下坚实基础。学生在进行校园超市商品信息管理系统课程设计过程中,不仅获得了理论知识的提升,同时也锻炼了实践能力和创新思维,为其未来的职业发展奠定了坚实基础。 校园超市商品信息管理系统课程设计的目的在于促进学生对程序设计基础知识的深入理解与掌握,同时培养学生解决实际问题的能力。通过对系统功能和用户需求的全面考量,学生设计了一个实用、高效的校园超市商品信息管理系统,为用户提供了更便捷、更高效的管理和使用体验。 综上所述,校园超市商品信息管理系统课程设计是一项旨在提升学生综合能力和实践技能的重要教学活动。通过此次设计,学生不仅深化了对程序设计基础知识的理解,还培养了解决实际问题的能力和团队合作精神。这一过程将为学生未来的专业发展提供坚实基础,使其在实际工作中能够胜任更多挑战。