用c语言实现 输入节点个数和领接矩阵求解遍历带权无向图所有节点最短路径的算法,并打印出最短路径
时间: 2024-03-25 19:39:29 浏览: 71
好的,我会尽力回答你的问题。
要实现遍历带权无向图所有节点最短路径的算法,我们可以使用Dijkstra算法。以下是使用C语言实现该算法的步骤:
1. 首先,我们需要定义一个结构体来表示图中的每个节点,其中包括该节点的编号、到起点的最短距离、以及该节点的前驱节点。
```
struct Node {
int id; // 节点编号
int dist; // 到起点的最短距离
int prev; // 前驱节点
};
```
2. 然后,我们需要定义一个函数来读取输入的节点个数和邻接矩阵,并且初始化每个节点的信息。
```
void init(int n, int matrix[][n], struct Node nodes[]) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
nodes[i].id = i;
nodes[i].dist = INT_MAX; // 初始距离为无穷大
nodes[i].prev = -1; // 初始前驱节点为-1
}
nodes[0].dist = 0; // 起点到起点的距离为0
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (matrix[i][j] != 0) { // 若节点i和节点j有边相连
// 将节点i的邻居节点加入节点i的邻接表中
struct Neighbor *p = (struct Neighbor *) malloc(sizeof(struct Neighbor));
p->id = j;
p->weight = matrix[i][j];
p->next = nodes[i].neighbors;
nodes[i].neighbors = p;
}
}
}
}
```
3. 接下来,我们需要定义一个函数来找到当前未访问的节点中距离起点最近的节点。
```
int find_min_dist(struct Node nodes[], int n) {
int min_dist = INT_MAX;
int min_node = -1;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (nodes[i].dist < min_dist && nodes[i].visited == 0) {
min_dist = nodes[i].dist;
min_node = i;
}
}
return min_node;
}
```
4. 然后,我们需要定义一个函数来更新当前节点的邻居节点的距离信息。
```
void update_neighbors(struct Node nodes[], int node_id) {
struct Neighbor *p = nodes[node_id].neighbors;
while (p != NULL) {
int neighbor_id = p->id;
int new_dist = nodes[node_id].dist + p->weight;
if (new_dist < nodes[neighbor_id].dist) {
nodes[neighbor_id].dist = new_dist;
nodes[neighbor_id].prev = node_id;
}
p = p->next;
}
}
```
5. 最后,我们可以使用Dijkstra算法来遍历整个图,找到所有节点的最短路径。
```
void dijkstra(int n, int matrix[][n]) {
struct Node nodes[n];
init(n, matrix, nodes);
int count = 0;
while (count < n) {
int node_id = find_min_dist(nodes, n);
if (node_id == -1) break;
nodes[node_id].visited = 1;
update_neighbors(nodes, node_id);
count++;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("Node %d: dist=%d, prev=%d\n", i, nodes[i].dist, nodes[i].prev);
}
}
```
使用以上代码,我们可以输入节点个数和邻接矩阵,然后输出所有节点的最短路径。
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