用C++实现最短路径之Dijkstra算法

2019年4月9日10:53:52 发表评论 37 浏览

网络层的链路状态路由选择算法(LS算法),其中一种就是用Dijkstra算法写的。《算法导论》的介绍:Dijkstra算法解决的是带权重的有向图上单源最短路径问题,该算法要求所有边的权重都为非负值。

算法思路

  1. G集表示所有点集,S集表示已经求解出源到某点的最短路径的点集,V集表示为求出最短路径的点集
  2. 首先令S=Ø,V=G

如图所示6个点8条边 V={1,2,3,4,5,6}
用C++实现最短路径之Dijkstra算法用C++实现最短路径之Dijkstra算法

  1. 取u=1,把点1放入S中,S={1} ,V={2,3,4,5,6},遍历与点1相连的点,并把权值放入数组
    用C++实现最短路径之Dijkstra算法用C++实现最短路径之Dijkstra算法

4.由路径数组可得知此时V集中 点2有最短路径(值为3)所以令u=2,则S={1,2} ,V={3,4,5,6}

因为dis[3]=dis[2]+4 ⇒ 7=3+4
… . dis[5]=dis[2]+9 ⇒ 12=3+9
用C++实现最短路径之Dijkstra算法用C++实现最短路径之Dijkstra算法

  1. 同理如今S={1,2},V={3,4,5,6},在V中发现dis[3]为除dis[1],dis[2]外的最小值,所以令S=S∪{3}
    此时S={1,2,3},V={4,5,6}

因为dis[5]=12>dis[3]+1=7+1 ⇒ 令 dis[5]=dis[3]+1=7+1=8
因为dis[6]=∞ >dis[3]+6=7+6 ⇒ 令 dis[6]=dis[6]+6=7+6=13
用C++实现最短路径之Dijkstra算法用C++实现最短路径之Dijkstra算法

  1. 同理如今S={1,2,3},V={4,5,6},在V中发现dis[4]为除dis[1],dis[2],dis[3]外的最小值,所以令S=S∪{4}
    此时S={1,2,3,4},V={5,6}

因为dis[6]=13>dis[4]+7=5+7 ⇒ 令 dis[6]=dis[4]+7=5+7=12
用C++实现最短路径之Dijkstra算法用C++实现最短路径之Dijkstra算法

  1. 同理如今S={1,2,3,4},V={5,6},在V中发现dis[5]为除dis[1],dis[2],dis[3],dis[4]外的最小值,所以令S=S∪{5}
    此时S={1,2,3,4,5},V={6}

因为dis[6]=12>dis[5]+2=8+2 ⇒ 令 dis[6]=dis[5]+2=8+2=10
用C++实现最短路径之Dijkstra算法用C++实现最短路径之Dijkstra算法

如上从点1到各个点的最短路径就求出来,感觉最近写的很乱,不容易看懂。不过感谢各位看官能够看到这儿。
关于n点m条边求最短路径,一般迭代n次就能得出所有点的最短路径。
现在就是贴出代码惹

/*
 * @author Wenpupil
 * @time  2019-04-04
 * @version 1.0
 * @Description 最短路径之Dijkstra算法 关于无负权的无向图练习 
 */
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<string.h>
#define INIT  9999
using namespace std;
int map[20][20];              //存储19个点的无向图
int s[20];                    //标记数组 
int dis[20];

void mDijkstra(int i,int m)
{
	for(int i=0;i<20;i++) 
		dis[i]=INIT;          //初始化dis数组 任务9999为路径无穷大  
	memset(s,0,20);           //初始化标记数组 
	
	dis[1]=0;                 //从1出发自身权为0 
	
	for(int i=1;i<=m;i++)     //m个点 进行m次迭代 可以得到第m个点的最短路径 
	{
		int weightSum=INIT;
		int u=0;
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			if(!s[j]&&dis[j]<weightSum)
			{
			   weightSum=dis[j];
			   u=j;
			}
		}
		s[u]=1;
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			if(!s[j]&&map[u][j]>0){
				dis[j]=min(dis[j],dis[u]+map[u][j]);
			}
		}
	}
}

int main(void)
{
	int m,n;                     //共有m个点,n条边
	cin>>m>>n;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		int x,y,z;               //点X和点Y相连 之间权重为Z
		cin>>x>>y>>z;
		map[x][y]=map[y][x]=z;
	}
	mDijkstra(1,m);             //从节点1出发 遍历全图
	
	for(int i=1;i<=m;i++) cout<<dis[i]<<' ';  //显示结果 
	return 0;
}

【推荐课程:C++视频教程

以上就是用C++实现最短路径之Dijkstra算法的详细内容,更多请关注洋洋博客其它相关文章!

用C++实现最短路径之Dijkstra算法

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: