Dijkstra算法

Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的最短路径路由算法,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止。Dijkstra算法能得出最短路径的最优解,但由于它遍历计算的节点很多,所以效率低。

Dijkstra算法是很有代表性的最短路算法,在很多专业课程中都作为基本内容有详细的介绍,如数据结构,图论,运筹学等等。

其基本思想是,设置顶点集合S并不断地作贪心选择来扩充这个集合。一个顶点属于集合S当且仅当从源到该顶点的最短路径长度已知。

初始时,S中仅含有源。设u是G的某一个顶点,把从源到u且中间只经过S中顶点的路称为从源到u的特殊路径,并用数组dist记录当前每个顶点所对应的最短特殊路径长度。Dijkstra算法每次从V-S中取出具有最短特殊路长度的顶点u,将u添加到S中,同时对数组dist作必要的修改。一旦S包含了所有V中顶点,dist就记录了从源到所有其它顶点之间的最短路径长度。

例如,对下图中的有向图,应用Dijkstra算法计算从源顶点1到其它顶点间最短路径的过程列在下表中。

Dijkstra算法
Dijkstra算法的迭代过程:

Dijkstra算法

eg:

在每年的校赛里,所有进入决赛的同学都会获得一件很漂亮的t-shirt。但是每当我们的工作人员把上百件的衣服从商店运回到赛场的时候,却是非常累的!所以现在他们想要寻找最短的从商店到赛场的路线,你可以帮助他们吗?
 
Input
输入包括多组数据。每组数据第一行是两个整数N、M(N<=100,M<=10000),N表示成都的大街上有几个路口,标号为1的路口是商店所在地,标号为N的路口是赛场所在地,M则表示在成都有几条路。N=M=0表示输入结束。接下来M行,每行包括3个整数A,B,C(1<=A,B<=N,1<=C<=1000),表示在路口A与路口B之间有一条路,我们的工作人员需要C分钟的时间走过这条路。 输入保证至少存在1条商店到赛场的路线。
 
Output
对于每组输入,输出一行,表示工作人员从商店走到赛场的最短时间
 
Sample Input
2 1
1 2 3
3 3
1 2 5
2 3 5
3 1 2
0 0
 
Sample Output
3 2
#include<iostream>

#include<stdio.h>

#include<iomanip>

using namespace std;

#define N 10000

#define MAX 100000099

int a[N][N];

int dist[N];



void input(int n,int m)

{

	int p,q,len,i,j;

	for(i=1;i<=n;i++)

	{

		for(j=1;j<=n;j++)

			a[i][j]=MAX;

		dist[i]=MAX;

	}

	for(i=0;i<m;i++)

	{

		cin>>p>>q>>len;

		if(len<a[p][q])

		{

			a[p][q]=len;

			a[q][p]=len;

		}

	}

}



void dijkstra(int n)

{

	int s[N],newdist,i;

	for(i=1;i<=n;i++)

	{

		dist[i]=a[1][i];

		s[i]=0;

	}

	dist[1]=0;

	s[1]=1;

	for(i=2;i<=n;i++)

	{

		int j,tem=MAX;

		int u=1;

		for(j=2;j<=n;j++)

			if(!s[j]&&dist[j]<tem)

			{

				u=j;

				tem=dist[j];

			}

		s[u]=1;

		for(j=2;j<=n;j++)

		{

			if(!s[j]&&a[u][j]<MAX)

			{

				newdist=dist[u]+a[u][j];

				if(newdist<dist[j])

					dist[j]=newdist;

			}

		}

	}

}



int main()

{

	int n,m;

	while(scanf("%d%d",&n,&m),m||n)

	{

		input(n,m);

		dijkstra(n);

		cout<<dist[n]<<endl;

	}

	return 0;

}


 


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