图的有权值深度优先算法java实现求访问每个城市一次,并最终回到出发城市的最短路径
时间: 2024-02-26 07:55:37 浏览: 18
这个问题需要用到带权值的深度优先搜索算法和回溯思想。下面是一个基于Java语言实现的代码示例:
```java
import java.util.*;
public class WeightedDFS {
private int[][] graph; // 图的邻接矩阵表示
private boolean[] visited; // 记录节点是否已经访问
private int n; // 图中节点的个数
private int start; // 出发城市的编号
private int minCost = Integer.MAX_VALUE; // 记录最小花费
public WeightedDFS(int[][] graph, int start) {
this.graph = graph;
this.n = graph.length;
this.visited = new boolean[n];
this.start = start;
}
public int minCostPath() {
visited[start] = true; // 标记出发节点已经访问
dfs(start, 0, 1); // 从出发节点开始搜索
return minCost;
}
private void dfs(int node, int cost, int count) {
if (count == n) { // 已经访问完所有节点
if (graph[node][start] != 0) { // 如果存在从当前节点到出发节点的路径
cost += graph[node][start]; // 加上从当前节点回到出发节点的花费
minCost = Math.min(minCost, cost); // 更新最小花费
}
return;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (!visited[i] && graph[node][i] != 0) { // 如果节点未被访问且存在从当前节点到该节点的路径
visited[i] = true; // 标记该节点已经访问
dfs(i, cost + graph[node][i], count + 1); // 递归访问下一个节点
visited[i] = false; // 回溯,撤销访问标记
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[][] graph = {
{0, 3, 1, 5},
{3, 0, 4, 0},
{1, 4, 0, 2},
{5, 0, 2, 0}
};
int start = 0;
WeightedDFS dfs = new WeightedDFS(graph, start);
int minCost = dfs.minCostPath();
System.out.println("最短路径的花费为:" + minCost);
}
}
```
上述代码中,我们首先定义了一个WeightedDFS类,用于实现带权值深度优先搜索算法。该类中包含了图的邻接矩阵表示、节点访问状态、图中节点个数、出发城市编号以及最小花费等成员变量。在类的构造方法中,我们传入图的邻接矩阵和出发城市编号,并初始化节点访问状态和最小花费。
在minCostPath方法中,我们首先标记出发节点已经访问,并从出发节点开始进行深度优先搜索。在dfs方法中,我们首先判断是否已经访问完所有节点,如果是,则判断是否存在从当前节点到出发节点的路径。如果存在,则将从当前节点回到出发节点的花费加上去,并更新最小花费。然后返回上一个节点,继续搜索下一个未访问的节点。如果没有访问完所有节点,则遍历当前节点的所有邻居节点,如果该节点未被访问且存在从当前节点到该节点的路径,则标记该节点已经访问,并递归访问该节点的邻居节点。搜索完当前节点的所有邻居节点后,需要回溯,撤销访问标记。
最后,在main方法中,我们定义了一个4个城市的图,并从第0个城市出发,计算访问每个城市一次并回到出发城市的最短路径的花费。