旅行商问题c++并输出最短路径
时间: 2024-05-15 11:13:13 浏览: 13
旅行商问题(TSP)是一个著名的NP难问题,它的目标是寻找一条路径,使得经过所有城市且回到起点的总路径最短。由于它是NP难问题,因此没有一种通用的算法能够在多项式时间内求解,但是可以使用一些启发式算法来近似求解。
以下是使用贪心算法来近似求解TSP问题的C++代码,同时输出最短路径:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
struct Point {
double x, y;
Point() {}
Point(double _x, double _y) : x(_x), y(_y) {}
};
// 计算两点之间的距离
double dist(Point p1, Point p2) {
double dx = p1.x - p2.x;
double dy = p1.y - p2.y;
return sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
// 贪心算法求解TSP问题
vector<int> tsp(vector<Point>& points) {
int n = points.size();
vector<int> path(n);
for (int i = 0; i < n; i++) path[i] = i;
double minDist = 1e9;
do {
double distSum = 0;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
distSum += dist(points[path[i]], points[path[i+1]]);
}
distSum += dist(points[path[n-1]], points[path[0]]);
if (distSum < minDist) {
minDist = distSum;
}
} while (next_permutation(path.begin(), path.end()));
return path;
}
int main() {
vector<Point> points = {
{0, 0},
{1, 0},
{2, 1},
{1, 2},
{0.5, 1.5}
};
vector<int> path = tsp(points);
cout << "Shortest path: ";
for (int i = 0; i < path.size(); i++) {
cout << path[i] << " ";
}
cout << endl;
cout << "Minimum distance: " << minDist << endl;
return 0;
}
```
在上述代码中,我们使用了一个结构体`Point`来表示每一个城市的坐标。然后我们定义了一个函数`dist`用于计算两点之间的距离。接下来,我们使用贪心算法求解TSP问题,具体实现如下:
1. 首先,我们将所有城市的编号存储在一个数组中,并计算出这些城市的总数n。
2. 然后,我们使用STL中的`next_permutation`函数来生成所有可能的路径,对于每一条路径,我们计算它的总长度,并更新最短路径长度minDist。
3. 最后,我们输出最短路径以及对应的最小距离。
需要注意的是,这种方法是一种暴力枚举方法,对于城市数量较少的情况下可以使用,但是对于城市数量较大的情况下,时间复杂度会呈指数级增长,因此需要使用更高效的算法来近似求解TSP问题。