最短路径问题——Floyd算法详解(所有顶点之间的最短路径)

任意两点间最短路径

与求单源最短路径不同,可以利用Floyd算法求任意两点之间的最短路径,这是源点就从单个确定的点变成了所有的点,即求每一个点到各个点之间的最短路径。

当然,我们也可以用dijkstra算法对每个顶点都循环一次,也可以求得任意两点间最短路。

弗洛伊德(Floyd)算法介绍:

设顶点vi 到顶点vk 的最短路径已知为D[i,k],顶点vk 到vj 的最短路径已知为D[k,j],顶点vi 到vj 的路径为D[i,j],则vi 到vj 的最短路径为:min((D[i,k],D[k,j]),D[i,j]),vk 的取值为图中所有顶点,则可获得vi 到vj 的最短路径
至于vi 到vk 的最短路径D[i,k]或者vk 到vj 的最短路径D[k,j],是以同样的方式获得

算法思想:

  • 逐个顶点试探
  • 从Vi到Vj的所有可能存在的路径中
  • 选出一条长度最短的路径

求最短路径步骤:

第一步:初始时设置一个n阶方阵,令其对角线元素为0,若存在弧,则对应元素为权值;否则为无穷大。

最短路径问题——Floyd算法详解(所有顶点之间的最短路径)_第1张图片

 第二步:逐步尝试在原直达路径中增加中间顶点,若加入中间顶点后路径变短,则修改;否则,维持原值。所有顶点试探完毕,算法结束。

 
最短路径问题——Floyd算法详解(所有顶点之间的最短路径)_第2张图片

最短路径问题——Floyd算法详解(所有顶点之间的最短路径)_第3张图片

最短路径问题——Floyd算法详解(所有顶点之间的最短路径)_第4张图片

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