Dijkstra算法可视化工具:直观呈现最短路径搜索

需积分: 13 1 下载量 20 浏览量 更新于2024-11-11 收藏 4.17MB ZIP 举报
资源摘要信息:"Dijkstra-Visualization是一个寻路可视化器项目,该工具的主要功能是运用Dijkstra算法来查找图中节点之间的最短路径。Dijkstra算法是一种被广泛应用于图论中的算法,它能够帮助我们找到加权图中两个顶点之间的最短路径。在本项目中,图由邻接矩阵表示,这是图的一种矩阵表示方法,其中邻接矩阵的元素表示图中顶点之间的连接状态和权重。" 知识点详细说明: 1. Dijkstra算法基础: - Dijkstra算法由荷兰计算机科学家Edsger W. Dijkstra于1956年提出。 - 算法适用于带权重的有向图和无向图,但权重不可为负值。 - 算法目标是找到起点到图中所有其他顶点的最短路径。 - Dijkstra算法使用贪心策略,每次从未处理的顶点中选择距离起点最小的顶点,进行松弛操作。 - 松弛操作是指更新一个顶点到另一个顶点的距离,如果通过某个顶点中转可以得到更短的路径,则更新路径。 2. 算法实现原理: - 算法使用一个距离表来记录从起始点到每个顶点的最短路径估计值。 - 同时,算法使用一个优先队列(通常是最小堆实现)来选取未处理中距离最近的顶点。 - 优先队列中,已经确定最短路径的顶点被移除队列,不再参与后续的最短路径计算。 - 当前顶点的所有未处理邻居顶点距离都会通过当前顶点进行松弛检查和更新。 3. 邻接矩阵表示法: - 邻接矩阵是一种用来表示图的方法,是一种二维数组。 - 如果顶点i和顶点j之间有边,则矩阵中对应的元素rij通常设置为边的权重,否则为无穷大或者0。 - 邻接矩阵的对角线元素通常用于存储顶点自身的权重信息,或者表示顶点与自身的距离,因此设为0。 4. 技术实现: - 该项目是使用Javascript,Css,Html编写。 - Javascript用于实现算法逻辑,处理用户输入和输出结果。 - Css用于构建和美化用户界面(GUI),提供视觉效果。 - Html用于搭建基础网页结构,构建可视化器的界面布局。 - 使用github作为项目托管平台,方便代码的版本控制和协作开发。 - 项目可能会有一个网站作为界面,提供用户交互的可视化展示。 5. 应用程式GUI: - GUI(Graphical User Interface)即图形用户界面,使得用户可以通过图形化界面进行操作,更加直观地理解和使用程序。 - 在本项目中,可视化器的GUI部分能够展示图的结构、算法的执行过程以及最短路径的结果。 - 用户可以通过GUI输入图的顶点和边信息,选择起始点,并启动算法。 - GUI还会动态地展示算法执行过程中的每一步,包括距离表的变化和优先队列的状态更新。 - 最终,用户能够清晰地看到从起始点到其他所有点的最短路径,以及路径的具体长度。 6. 项目实践意义: - Dijkstra-Visualization项目不仅为学习者提供了一个直观理解Dijkstra算法的平台,也能够加深对图论和算法在实际应用中作用的理解。 - 项目设计强调用户体验和交互性,有助于提升用户对算法学习的兴趣和动力。 - 通过实际操作和观察算法执行过程,可以帮助学习者更好地理解算法背后的原理和逻辑。 - 项目可能对教育、网络规划、游戏开发等领域的专业人士有较大的帮助,因为在这些领域中寻路算法是经常被用到的。

#ifndef FUNC_H_INCLUDED #define FUNC_H_INCLUDED #define MaxLNum 110 #define MaxCNum 110 #define MaxSize 10100 #define inf 10000 extern int arcs[MaxSize][MaxSize]; extern int s_nodes[MaxSize]; extern int g_nodes[MaxSize]; extern int dist[MaxSize]; extern int visited[MaxSize]; extern int pre[MaxSize]; extern int s_path[MaxSize][MaxSize]; extern int goal[MaxSize][2]; extern int s_vital[MaxSize][2]; //定义机器人(结构体)。 struct Robot{ int Pos[2]; //当前位置 char CTYPE; //当前的字符类型 struct ArEle{ char CType; int flag; }Around[8]; //周围结点的字符类型及其标记(从North开始,沿顺时针排列) }; typedef struct QNode* Queue; typedef struct Robot* PtrRt; typedef struct Node* PtrToNode; struct Node{ //队列中的结点 PtrRt Rt; PtrToNode Next; }; struct QNode { PtrToNode Front, Rear; // 队列的头、尾指针 }; Queue CreateQueue(); Queue AddQ( Queue Q, PtrRt Rt ); int IsEmpty( Queue Q ); PtrRt DeleteQ( Queue Q ); int** around(int pos[2]); int Judge(char c); void Record(PtrRt Rt,Queue Q,char expor[][MaxCNum]); PtrRt CreateRt(int x,int y,char store[][MaxCNum],int Llen,int Clen); void save_path(PtrRt Rt_1,PtrRt Rt_2,int Clen); PtrRt move(PtrRt Rt,int pos[2],char store[][MaxCNum],int Llen,int Clen); void BFS(PtrRt Rt,Queue Q,char store[][MaxCNum],char expor[][MaxCNum],int Llen,int Clen); void print_path(int path[],int u, int v,int Clen); void dijkstra(int begin,int nodes[],int Llen,int Clen); void Nicolas(char store[][MaxCNum],char expor[][MaxCNum],int Llen,int Clen); #endif // FUNC_H_INCLUDED解释代码

2023-05-30 上传