C++实现的Dijkstra最短路径算法
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更新于2024-08-03
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"迪杰斯特拉算法是一种求解图中单源最短路径问题的算法,由荷兰计算机科学家艾兹格·迪杰斯特拉在1956年提出。在这个C++实现中,该算法使用优先队列(优先级最小的元素优先出队)来逐步扩展最短路径树,确保每次添加的边都是从起点到当前位置的最短路径。代码首先初始化所有节点的路径距离为无穷大(INF),并将起始节点的距离设为0。接着,将起始节点加入优先队列,并在循环中处理队首的节点,更新其相邻节点的距离。如果新计算出的路径长度小于当前记录的距离,就更新该节点的距离,并将新节点加入优先队列。算法持续进行,直到优先队列为空,即所有节点的最短路径都被找到。"
迪杰斯特拉算法的核心思想是通过贪心策略逐步构建最短路径树,每次选取当前未处理节点中距离起点最近的一个,然后更新其邻居节点的最短路径。C++实现中的`dijkstra`函数接收一个邻接列表表示的图、起始节点以及一个二维向量`dist`用于存储结果。邻接列表`graph`是一个二维向量,每个内部向量表示一个节点的所有邻接节点及其对应的边权重。
在主函数中,首先读入图的节点数`n`、边数`m`和起始节点`start`,然后创建一个邻接列表`graph`,并输入每条边的起始节点`u`、结束节点`v`和权重`w`。之后调用`dijkstra`函数计算最短路径,并输出结果。最后,程序遍历`dist`向量,打印每个节点到起点的最短路径距离。
这个C++实现中,使用了`priority_queue`作为优先队列,类型定义为`pii`(表示距离和节点编号)和`vii`(表示邻接节点和边权重)。在循环中,每次取出优先队列顶部的元素(当前距离最小的节点),检查并更新其邻居节点的距离。`greater<pii>`模板参数用于使队列按距离从小到大排列。
迪杰斯特拉算法是一种高效的算法,尤其适用于有非负权重的图,能够找到从单一源点到所有其他节点的最短路径。这个C++实现展示了如何将算法原理转化为实际代码,利用优先队列的数据结构实现了这一过程。
2022-11-12 上传
2023-02-27 上传
2023-02-27 上传
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2021-11-13 上传
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