用java实现Hamilton最短路径
时间: 2024-02-25 11:56:24 浏览: 174
哈密顿回路是一种经过图中每个节点一次且仅一次的回路。哈密顿回路问题是一个NP完全问题,因此没有已知的多项式时间算法可以解决这个问题。不过,可以使用启发式算法来解决近似的问题。
下面是一个使用Java实现的近似算法:
```java
import java.util.*;
public class HamiltonianPath {
private static int[][] graph; // 图
private static int[] path; // 存储路径
private static boolean[] visited; // 标记是否访问过
private static int n; // 节点数
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
n = sc.nextInt();
graph = new int[n][n];
path = new int[n];
visited = new boolean[n];
// 构建图
for(int i = 0; i < n; i++) {
for(int j = 0; j < n; j++) {
graph[i][j] = sc.nextInt();
}
}
// 从第一个节点出发
path[0] = 0;
visited[0] = true;
if(findHamiltonianPath(1)) {
// 打印路径
for(int i = 0; i < n; i++) {
System.out.print(path[i] + " ");
}
} else {
System.out.println("No Hamiltonian Path exists");
}
}
// 查找哈密顿路径
private static boolean findHamiltonianPath(int pos) {
// 如果已经遍历完所有节点
if(pos == n) {
// 判断最后一个节点是否与第一个节点相邻
if(graph[path[pos - 1]][path[0]] == 1) {
return true;
} else {
return false;
}
}
// 遍历其它节点
for(int i = 1; i < n; i++) {
if(isValid(i, pos)) {
path[pos] = i;
visited[i] = true;
if(findHamiltonianPath(pos + 1)) {
return true;
}
// 回溯
visited[i] = false;
}
}
return false;
}
// 判断节点是否可达
private static boolean isValid(int node, int pos) {
// 如果节点已经被访问过,返回false
if(visited[node]) {
return false;
}
// 如果前一个节点与当前节点不相邻,返回false
if(graph[path[pos - 1]][node] == 0) {
return false;
}
return true;
}
}
```
在这个算法中,我们使用了回溯的方法来查找哈密顿路径。我们从第一个节点开始,依次尝试访问其它节点,直到找到一条哈密顿路径或者遍历完所有节点。在查找过程中,我们使用visited数组来标记节点是否已经被访问过,使用path数组来存储路径。isValid方法用来判断节点是否可达。
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