问题引入:给定一个图和图中一顶点root,如何获取该顶点到图中所有顶点的最短路径。
通常有两种方法:DIjkstra算法和Bellman-Ford算法,先说第一种算法。
(1)DIjkstra算法思想主要是维护两个集合,第一个集合是已经求的的最短路径中的顶点s1,第二个则是尚未求的最短路径的顶点s2。每次从s2中选择一个和root距离最短的顶点u,利用此顶点去更新s2中的所有顶点的距离。
(2)Bellman-Ford算法基于松弛原理。与DIjkstra算法每次采用贪心算法选择最短路径的点不同,该算法每次简单的松弛所有边,重复|V|-1次(|V|表示顶点数),因为在没有环的情况下,最长的可能路径有|V|-1条边,所以必须扫描这么多次以保证最长的边均获得松弛。最后,可以再次扫描一次边来判断是否存在负权值的环。
主要实现代码如下:
const int inf=0x3f3f3f3f;
int getMinVertex(vector& dist,vector& seen){
int mind=inf,u;
for(int i=0;i>& g,int src,vector& dist){
auto n=g.size();
vector seen(n,false);
fill(dist.begin(),dist.end(),inf);
dist[src]=0;
for(int cnt=0;cnt>& g,int src,vector& dist){
vector edges;
for(int i=0;i> g={{0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 8, 0},
{4, 0, 8, 0, 0, 0, 0, 11, 0},
{0, 8, 0, 7, 0, 4, 0, 0, 2},
{0, 0, 7, 0, 9, 14, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 9, 0, 10, 0, 0, 0},
{0, 0, 4, 14, 10, 0, 2, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 1, 6},
{8, 11, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 7},
{0, 0, 2, 0, 0, 0, 6, 7, 0}
};
vector dist(g.size());
dijkstra(g,0,dist);
for(auto d:dist)
cout< dist2(g.size());
bellford(g,0,dist2);
cout<<"bell-ford:\n";
for(auto d:dist2)
cout<
参考:
(1)https://www.geeksforgeeks.org/dijkstras-shortest-path-algorithm-greedy-algo-7/
(2)https://en.wikipedia.org/wiki/Bellman–Ford_algorithm