1. 有一个文本文件 gin. txt 存放一个帶权无向图的数据,第一行为 n 和e,分别为顶点 个数和边数,接下来的e 行每行为u 02、 表示顶点 到v 的边 的权值为 m. ,例如以下数据 表示如图 7.53 所示的图(任意两个整数之间用空格分隔)编写一个实验程序,利用文件 gin. txt 中的图求出顶点 0 到顶点 4 的所有路径及其路径 长度。 的经过边数最少
时间: 2024-02-09 22:08:33 浏览: 138
好的,让我来帮你解决这个问题。
你可以使用 Dijkstra 算法来求出顶点 0 到其他所有顶点的最短路径,然后再根据最短路径,使用深度优先搜索算法来找出所有从顶点 0 到顶点 4 的路径,并选出经过边数最少的路径。
以下是一个可能的实现:
```python
import heapq
def dijkstra(graph, start):
n = len(graph)
dist = [float('inf')] * n
dist[start] = 0
pq = [(0, start)]
while pq:
d, u = heapq.heappop(pq)
if d > dist[u]:
continue
for v, w in graph[u]:
if dist[u] + w < dist[v]:
dist[v] = dist[u] + w
heapq.heappush(pq, (dist[v], v))
return dist
def dfs(graph, u, target, path, paths):
if u == target:
paths.append(path[:])
return
for v in graph[u]:
if v not in path:
path.append(v)
dfs(graph, v, target, path, paths)
path.pop()
def find_shortest_path(graph, start, target):
dist = dijkstra(graph, start)
if dist[target] == float('inf'):
return None
paths = []
dfs(graph, start, target, [start], paths)
shortest_path = None
min_edges = float('inf')
for path in paths:
edges = len(path) - 1
if edges < min_edges:
shortest_path = path
min_edges = edges
return shortest_path
if __name__ == '__main__':
with open('gin.txt', 'r') as f:
n, e = map(int, f.readline().split())
graph = [[] for _ in range(n)]
for _ in range(e):
u, v, w = map(int, f.readline().split())
graph[u].append((v, w))
graph[v].append((u, w))
shortest_path = find_shortest_path(graph, 0, 4)
if shortest_path:
print('Shortest path:', shortest_path)
print('Path length:', sum(w for u, v, w in zip(shortest_path, shortest_path[1:], [w for _, w in graph[u] if v == u] for u, v in zip(shortest_path, shortest_path[1:]))))
else:
print('No path found')
```
请注意,此实现假定所有边的权重都为正数。如果有负权边,则需要使用 Bellman-Ford 算法来替代 Dijkstra 算法。
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