完成图的深度和广度优先遍历,要求任意给定起始点并完成图的单源最短路径的算法,要求任意给定原点,输出结果。
时间: 2024-06-11 09:03:59 浏览: 119
对于以下图,假设起始点为A,原点为F:
![graph](https://i.imgur.com/9QmXmli.png)
深度优先遍历(DFS):
从起始点A开始,访问A节点并将其标记为已访问。然后,遍历与A相邻的节点B和C,选择其中一个未被访问过的节点(这里选择B),访问该节点并将其标记为已访问。然后,继续遍历B的相邻节点D和E,选择其中一个未被访问过的节点(这里选择D),访问该节点并将其标记为已访问。然后,继续遍历D的相邻节点F,访问该节点并将其标记为已访问。由于F没有未被访问的相邻节点,回溯到D,发现E是未被访问的相邻节点,重复上述过程。继续回溯到B,发现C是未被访问的相邻节点,重复上述过程。最后回溯到A,发现A的另一个相邻节点是未被访问的,重复上述过程。由于所有节点都被访问过,DFS遍历结束。
深度优先遍历的遍历顺序为:A->B->D->F->E->C
广度优先遍历(BFS):
从起始点A开始,将其加入队列中并标记为已访问。然后,遍历A的相邻节点B和C,将它们加入队列中并标记为已访问。接下来,从队列中取出队首节点B,遍历B的相邻节点D和E,将它们加入队列中并标记为已访问。然后,从队列中取出队首节点C,遍历C的相邻节点E,将其加入队列中并标记为已访问。接下来,从队列中取出队首节点D,遍历D的相邻节点F,将其加入队列中并标记为已访问。由于队列中还有未被访问的节点,重复上述过程。最后,所有节点都被访问过,BFS遍历结束。
广度优先遍历的遍历顺序为:A->B->C->D->E->F
单源最短路径算法:
这里选择Dijkstra算法,其具体步骤如下:
1. 创建两个集合S和T,S表示已知最短路径的节点集合,T表示未知最短路径的节点集合。初始时,S集合为空,T集合包含所有节点。
2. 对于每个节点,初始化其距离值为正无穷大,表示从起点到该节点的距离未知。对于起点,初始化其距离值为0。
3. 选取距离起点最近的节点u,将其加入S集合,并更新所有与u相邻的节点v(即v是u的出边指向的节点)的距离值,即:
- 如果从起点到v的距离经过u更短,则更新v的距离值为从起点到u再到v的距离。
- 如果从起点到v的距离未知,或从起点到v的距离经过u更长,则不更新v的距离值。
4. 重复第3步,直到所有节点都加入S集合。
以下是从起点A到其他节点的最短路径和距离值:
- A:0
- B:5(A->B)
- C:10(A->B->C)
- D:2(A->D)
- E:8(A->D->E)
- F:5(A->D->F)
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