迪杰特斯拉算法的代码实现

1,迪杰斯特拉算法介绍
迪杰斯特拉算法是典型最短路径算法,用于计算图或网中某个特定顶点到其他所有顶点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外,层层扩展,直到扩展覆盖所有顶点。
2,迪杰斯特拉算法思想
设G=(V,E)为一个带全有向图,把图中顶点集合V分成两组。第一组为已求出最短路径的顶点集合(用S表示,初始时S中只有一个源点,以后每求得一条最短路径 , 就将所到达最短路径的顶点加入到集合S中,直到全部顶点都加入到S中)。第二组为其余未确定最短路径的顶点集合(用U表示,U=V-S,U中的顶点不断的加入到S中,直到U为空,S=V)。在U加入S的过程中,始终保持源点到S中各顶点的最短路径长度小于或等于源点到U中任意顶点的最短路径长度。
3,迪杰斯特拉算法执行步骤
设 n 为图 G=(V,E) 中的顶点数,dist[n] 存放从源点到每个终点当前最短路径的长度,path[n] 存放相应路径,S 为已求得最短路径的终点的集合,U为V-S,初始为不含有源点的所有顶点。
(1)初始化已求的最短路径的集合S为只含有元素源点a,S={a}。
(2)从U中选取一个距离源点v最小的顶点k,把k,加入S中(该选定的距离就是v到k的最短路径长度)。
(3)以k为新考虑的中间点,修改U中各顶点的距离;若从源点v到顶点u(u U)的距离(经过顶点k)比原来距离(不经过顶点k)短,则修改顶点u的距离值,修改后的距离值为顶点k的距离加上顶点k到u边上的权。

(4)重复步骤(2)和(3)直到所有顶点都包含在S中。

迪杰特斯拉算法的代码实现_第1张图片


 C++ Code 
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#include
using  namespace std;

const  int maxnum= 100; ///最大的节点数
const  int maxint= 9999;   ///如果两点没有路径,则设置为此较大的值
int dist[maxnum];   ///存储原点到各点的最短距离
int c[maxnum][maxnum];   ///存储图的邻接矩阵
int n,line;   ///节点数,和路径数

void dijikstr( int n, int v, int dist[maxnum], int c[maxnum][maxnum])
{
     bool s[maxnum];   ///标记这个点是否已求出最短的路径。
     for( int i= 1;i<=n;i++)
    { ///初始化dist[]和s[]
        dist[i]=c[v][i];
        s[i]= 0;
    }
     ///原点
    s[v]= 1;
    dist[v]= 0;
     ///原点不用再进行计算,所以从2开始
     for( int i= 2;i<=n;i++)
    {
         int temp=maxint;
         int u=v;
         for( int j= 1;j<=n;j++)
              if((!s[j])&&dist[j]              { ///找出剩余的 最短路径
                 u=j;
                 temp=dist[j];
             }
             s[u]= 1;
              ///更新剩余的点与原点的距离(dist)
              for( int j= 1;j<=n;j++)
                  if(!s[j]&&c[u][j]                  {
                      int newdist=dist[u]+c[u][j];
                      if(dist[j]>newdist)
                     {
                         dist[j]=newdist;
                     }
                 }
    }
}
int main()
{
    scanf( "%d %d",&n,&line);
     for( int i= 1;i<=n;i++)
         for( int j= 1;j<=n;j++)
        c[i][j]=maxint;
     int p,q,x;
     for( int i= 1;i<=line;i++)
    {
        scanf( "%d %d %d",&p,&q,&x);
         if(x         {
            c[q][p]=x;
            c[p][q]=x;
        }
    }
     for( int i= 1;i<=n;i++)
        dist[i]=maxnum;
      dijikstr(n, 1,dist,c);
      printf( "源点到最后一个顶点的最短路径长度:%d\n",dist[n]);
     return  0;
}

测试数据:

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1 4 30
1 5 100
2 3 50
3 5 10
4 3 20
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结果:

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