给出一个简单的网络路由拓扑结构,Java编程实现基于此拓扑结构的链路状态路由算法
时间: 2024-01-21 20:17:06 浏览: 28
一个简单的网络路由拓扑结构可以是一个由若干个路由器组成的网格结构,如下图所示:
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其中,每个路由器代表一个节点,每个节点都与其上下左右相邻的节点相连。
以下为基于该拓扑结构的链路状态路由算法的 Java 实现:
```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class LinkStateRouting {
private static final int INF = Integer.MAX_VALUE; // 代表无穷大
private static final int N = 16; // 节点总数
private static final int[][] TOPOLOGY = new int[][] {
{INF, 1, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{ 1, INF, 1, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, 1, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{ 1, INF, INF, INF, 1, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, 1, INF, 1, INF, 1, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, 1, INF, 1, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, 1, INF, INF},
{INF, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, 1, INF, 1, INF, 1, INF},
{INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, 1, INF, 1, INF, INF, INF, 1},
{INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF, INF},
{INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, INF, 1, INF, INF, INF, INF, INF}
}; // 路由器之间的距离矩阵
private static int[] dijkstra(int[][] graph, int src) {
int[] dist = new int[N];
Arrays.fill(dist, INF);
dist[src] = 0;
boolean[] visited = new boolean[N];
for (int i = 0; i < N; i++) {
int u = -1;
for (int j = 0; j < N; j++) {
if (!visited[j] && (u == -1 || dist[j] < dist[u])) {
u = j;
}
}
visited[u] = true;
for (int v = 0; v < N; v++) {
if (graph[u][v] != INF && dist[u] + graph[u][v] < dist[v]) {
dist[v] = dist[u] + graph[u][v];
}
}
}
return dist;
}
public static void main(String[] args) {
Map<Integer, List<Integer>> topology = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < N; i++) {
topology.put(i, new ArrayList<>());
for (int j = 0; j < N; j++) {
if (TOPOLOGY[i][j] != INF) {
topology.get(i).add(j);
}
}
}
for (int i = 0; i < N; i++) {
int[] dist = dijkstra(TOPOLOGY, i);
System.out.println("从节点 " + i + " 到其他节点的距离:");
for (int j = 0; j < N; j++) {
if (i != j && dist[j] != INF) {
System.out.println(" 节点 " + j + " 的距离为 " + dist[j]);
}
}
}
}
}
```
该程序首先定义了一个 `TOPOLOGY` 数组,表示路由器之间的距离矩阵。然后使用 Dijkstra 算法计算出从每个节点到其他节点的最短距离,并输出结果。在实现中,我们使用了一个 `dijkstra` 函数来计算最短距离,并将最终结果存储在一个长度为 `N` 的数组 `dist` 中。最后,我们遍历 `dist` 数组,并输出非源节点的最短距离。