单元最短路径:迪杰斯特拉算法

单元最短路径:迪杰斯特拉算法_第1张图片

源点s为0,
集合S存放已经求得最短路径的终点。
d[i]表示从源点s到i的当前最短路径长度。
path[i]存放从源点s到节点i的当前最短路径上,节点i的前一个节点
inS[i]表示i节点是否已经在集合S中

初始d[]为 0 50 10 MAX 70 MAX,
path[]为 -1 0 0 -1 0 -1,
inS[]为 1 0 0 0 0 0
然后从d[]中找出最小值10,对应的节点为2号节点,把2号节点也放入集合S,
inS[]变为1 0 1 0 0 0,
然后更新d[] 0 50 10 25 70 MAX,path[] -1 0 0 2 0 -1。依此规律可得下面的表
单元最短路径:迪杰斯特拉算法_第2张图片
最后得到单源最短路径。下面是代码实现:

const int INFTY = 1000;
template<class T>
class MGraph
{
public:
    MGraph(int size);
    void Dijkstra(int s,T *&d,int *&path);

private:
    int Choose(int *d,bool *s);
    T **a; //动态生成二维数组a,存储图的邻接矩阵
    int n;//图中定点数
};

template<class T>
int MGraph::Choose(int *d,bool *s)
{
    int i,minpos;//d 0 50 10 MAX 70 MAX
    T min;
    min = INFTY;
    minpos = -1;
    for(i = 1; i < n; ++i)
    {
        if(d[i] < min && !s[i])
        {
            min = d[i];
            minpos = i;
        }
    }
    return minpos;
}

//集合S存放已经求得最短路径的终点
template<class T>
void MGraph::Dijkstra(int s,T *&d,int *&path)
{
    int k,i,j;
    if(s < 0 || s > n-1) return;
    bool *inS = new bool[n];//若inS[i]为true,表示节点i在集合S中
    d = new T[n];//d存放从源点s到节点i的当前最短路径的长度
    path = new int[n];//path[i]存放从源点s到节点i的当前最短路径上,节点i的前一个节点
    for(i = 0; i < n; ++i)//初始化 s=0, d MAX 50 10 MAX 70 MAX 
    {                               //path -1  0  0   -1 0  -1
        inS[i] = false;
        d[i] = a[s][i];//a是有向图G的邻接矩阵
        if(i != s && d[i]else
            path[i] = -1;
    }
    inS[s] = true;  //inS 1 0 0 0 0 0把源点s加入集合S中
    d[s] = 0;  //d 0 50 10 MAX 70 MAX
    for(i = 1; i < n-1; ++i)
    {
        k = Choose(d,inS);//选出下一条最短路径的节点k
        inS[k] = true;//把k加入到S集合中
        for(j = 0; j < n; ++j)
        {
            if(!inS[j] && d[k] + a[k][j] < d[j])
            {
                d[j] = d[k] + a[k][j];
                path[j] = k;
            }
        }
    }
}

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