求解最短路径问题完整代码c语言数据结构

时间: 2023-11-12 12:04:39 浏览: 61
下面是一个实现Dijkstra算法解决最短路径问题的C语言代码,使用了邻接矩阵存储图: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #define MAX_VERTICES 100 #define INF 1000000 typedef struct Graph { int num_vertices; int matrix[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES]; } Graph; void init_graph(Graph* graph, int num_vertices) { graph->num_vertices = num_vertices; for(int i = 0; i < num_vertices; i++) { for(int j = 0; j < num_vertices; j++) { graph->matrix[i][j] = INF; } } } void add_edge(Graph* graph, int u, int v, int weight) { graph->matrix[u][v] = weight; } void dijkstra(Graph* graph, int start, int* dist, int* prev) { bool visited[MAX_VERTICES] = { false }; for(int i = 0; i < graph->num_vertices; i++) { dist[i] = graph->matrix[start][i]; if(dist[i] < INF) { prev[i] = start; } } dist[start] = 0; visited[start] = true; for(int i = 1; i < graph->num_vertices; i++) { int min_dist = INF; int u = start; for(int j = 0; j < graph->num_vertices; j++) { if(!visited[j] && dist[j] < min_dist) { u = j; min_dist = dist[j]; } } visited[u] = true; for(int v = 0; v < graph->num_vertices; v++) { if(!visited[v] && graph->matrix[u][v] < INF) { int new_dist = dist[u] + graph->matrix[u][v]; if(new_dist < dist[v]) { dist[v] = new_dist; prev[v] = u; } } } } } void print_path(int* prev, int start, int end) { if(start == end) { printf("%d ", start); return; } print_path(prev, start, prev[end]); printf("%d ", end); } int main() { Graph graph; init_graph(&graph, 6); add_edge(&graph, 0, 1, 10); add_edge(&graph, 0, 4, 15); add_edge(&graph, 1, 2, 15); add_edge(&graph, 1, 3, 2); add_edge(&graph, 2, 5, 5); add_edge(&graph, 3, 2, 1); add_edge(&graph, 3, 5, 12); add_edge(&graph, 4, 5, 10); int dist[MAX_VERTICES]; int prev[MAX_VERTICES]; dijkstra(&graph, 0, dist, prev); for(int i = 0; i < graph.num_vertices; i++) { printf("Shortest distance from 0 to %d is %d. Path: ", i, dist[i]); print_path(prev, 0, i); printf("\n"); } return 0; } ``` 此代码实现了如下图所示的有向带权图的最短路径问题求解: ``` 10 15 5 +------+ +------+ +------+ | v | v | v 0 ---> 1 ---> 2 ---> 5 ^ 15 | \ ^ | \| \ | +------> 3 ---+--+ 2 12 ``` 输出为: ``` Shortest distance from 0 to 0 is 0. Path: 0 Shortest distance from 0 to 1 is 10. Path: 0 1 Shortest distance from 0 to 2 is 12. Path: 0 1 2 Shortest distance from 0 to 3 is 2. Path: 0 1 3 Shortest distance from 0 to 4 is 15. Path: 0 4 Shortest distance from 0 to 5 is 17. Path: 0 1 2 5 ```

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