C++实现Dijkstra算法无向图版本

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"无向图Dijkstra算法的C++实现及路径回溯" Dijkstra算法是一种经典的最短路径算法,由荷兰计算机科学家艾兹格·迪科斯彻(Edsger W. Dijkstra)提出,主要用于解决单源最短路径问题。在给定的无向或有向图中,该算法能够找到从起点到其余所有顶点的最短路径。在这个C++代码实现中,Dijkstra算法被用于处理无向图,但通过稍作修改,也可以应用于有向图。 首先,我们来看代码中的主要变量: 1. `m` 和 `n` 分别表示图中的顶点数量和边的数量。 2. `a[100][100]` 是邻接矩阵,存储图中每个顶点之间的权重。在无向图中,这个矩阵是对称的,因为每条边连接两个顶点,所以`a[i][j] = a[j][i]`。 3. `dist[100]` 存储从起点到各个顶点的最短距离,初始化为无穷大(`MAX`),起点的初始距离设为0。 4. `prev[100]` 保存最短路径上的前一个顶点,用于回溯路径。 接下来是`dijkstra()`函数,它实现了Dijkstra算法的主要逻辑: 1. 首先检查输入是否合法,即检查边的数量是否小于0或者大于顶点数量。 2. 初始化距离数组`dist`和前驱数组`prev`,并设置一个布尔数组`s`来标记顶点是否已被处理。 3. 使用一个循环逐步找到最短路径。在每次迭代中,找到当前未处理顶点中距离最小的一个,然后更新与其相邻的未处理顶点的距离。 4. 更新过程通过比较新路径(当前顶点到相邻顶点的距离之和)和旧路径(之前计算的最短距离)来进行,如果新路径更短,则更新距离,并记录前驱顶点。 `path()`函数则用于打印从起点到其他顶点的最短路径和距离,通过`prev[]`数组回溯路径。 在`main()`函数中,用户输入顶点数量`n`和边的权重,程序会调用`dijkstra()`计算最短路径,然后调用`path()`输出结果。 需要注意的是,这个实现假设输入的图是连通的,即每个顶点都可以通过一系列边到达其他所有顶点。如果图不连通,Dijkstra算法可能无法找到某些顶点的最短路径。此外,对于负权边,Dijkstra算法不再适用,因为其依赖于贪心策略,而负权边可能导致无法得到全局最优解。在这种情况下,可以考虑使用其他算法,如Bellman-Ford算法。