C++实现Dijkstra算法:求解所有顶点间最短路径
版权申诉
167 浏览量
更新于2024-09-11
1
收藏 105KB PDF 举报
"这篇文章主要介绍了如何使用C++的Dijkstra算法来求解所有顶点之间的最短路径。文章提到了两种方法,一种是对于每个顶点执行一次Dijkstra算法,另一种是使用Floyd算法,这两种方法的时间复杂度都是O(n^3)。文章的核心是通过模板类`Graph<T,E>`来实现有向图,并提供了相关的图操作如插入顶点、插入边、删除顶点和删除边等。"
在Dijkstra算法中,主要目的是找到从源顶点到图中所有其他顶点的最短路径。它是一种贪心算法,每次选择当前未处理顶点中距离源顶点最近的一个,将其加入到已处理集合,并更新与之相邻顶点的距离。这个过程持续进行,直到所有顶点都被处理过。由于Dijkstra算法假设图中不存在负权边,因此它不适合处理包含负权重边的图。
在C++的实现中,`Graph<T,E>`类是一个模板类,可以接受任意类型的数据(T代表顶点的数据类型,E代表边的权重类型)。`Edge<T,E>`结构体表示图中的边,包含目的地顶点的位置、权值和指向下一个边的指针。而`Vertex<T,E>`结构体则代表图中的顶点,包含顶点数据和指向相邻边的链表头指针。
`Graphlnk<T,E>`类提供了一系列成员函数,如构造函数用于初始化图,析构函数用于释放内存,`inputGraph()`用于输入图的结构,`outputGraph()`用于输出图的详细信息,`getValue(int i)`用于获取第i个顶点的值,`getWeight(int v1, int v2)`用于获取(v1, v2)边的权重,`insertVertex(const T& vertex)`用于插入新顶点,`insertEdge(int v1, int v2, E weight)`用于插入新边,`removeVertex(int v)`用于删除顶点,`removeEdge(int v1, int v2)`用于删除边,`getFirstNeighbor(int v)`和`getNextNeighbor(int v, int prev)`用于获取顶点的相邻顶点。
在解决所有顶点之间的最短路径问题时,如果使用Dijkstra算法的迭代方法,那么需要对图中的每个顶点作为源点执行一次Dijkstra算法。总的时间复杂度为O(n^3),因为每个顶点的Dijkstra算法时间复杂度为O(n^2),总共需要执行n次。另一种方法,Floyd-Warshall算法,同样以O(n^3)的时间复杂度一次性找出所有顶点对间的最短路径,但它是通过动态规划的方式,逐个考虑所有中间顶点的可能。
这篇资源提供了一个基于C++的Dijkstra算法实现,用于计算有向图中所有顶点之间的最短路径。通过使用自定义的图数据结构和算法,可以灵活地处理不同的图问题,并且可以与其他算法如Floyd-Warshall进行比较和选择。
点击了解资源详情
点击了解资源详情
点击了解资源详情
2023-05-25 上传
2023-05-25 上传
2023-05-30 上传
2012-12-06 上传
2021-10-03 上传
2020-08-19 上传
weixin_38688969
- 粉丝: 3
- 资源: 939
最新资源
- MATLAB实现小波阈值去噪:Visushrink硬软算法对比
- 易语言实现画板图像缩放功能教程
- 大模型推荐系统: 优化算法与模型压缩技术
- Stancy: 静态文件驱动的简单RESTful API与前端框架集成
- 掌握Java全文搜索:深入Apache Lucene开源系统
- 19计应19田超的Python7-1试题整理
- 易语言实现多线程网络时间同步源码解析
- 人工智能大模型学习与实践指南
- 掌握Markdown:从基础到高级技巧解析
- JS-PizzaStore: JS应用程序模拟披萨递送服务
- CAMV开源XML编辑器:编辑、验证、设计及架构工具集
- 医学免疫学情景化自动生成考题系统
- 易语言实现多语言界面编程教程
- MATLAB实现16种回归算法在数据挖掘中的应用
- ***内容构建指南:深入HTML与LaTeX
- Python实现维基百科“历史上的今天”数据抓取教程