通过Dijkstra算法解决了从某个源点到其余各顶点的最短路径问题。时间复杂度为o(n^2)。
代码如下:
#include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "io.h" #include "math.h" #include "time.h" #define OK 1 #define ERROR 0 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define MAXEDGE 20 #define MAXVEX 20 #define INFINITY 65535 typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等 */ typedef struct { int vexs[MAXVEX]; int arc[MAXVEX][MAXVEX]; int numVertexes, numEdges; }MGraph; typedef int Patharc[MAXVEX]; /* 用于存储最短路径下标的数组 */ typedef int ShortPathTable[MAXVEX];/* 用于存储到各点最短路径的权值和 */ /* 构件图 */ void CreateMGraph(MGraph *G) { int i, j; /* printf("请输入边数和顶点数:"); */ G->numEdges=16; G->numVertexes=9; for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { G->vexs[i]=i; } for (i = 0; i < G->numVertexes; i++)/* 初始化图 */ { for ( j = 0; j < G->numVertexes; j++) { if (i==j) G->arc[i][j]=0; else G->arc[i][j] = G->arc[j][i] = INFINITY; } } G->arc[0][1]=1; G->arc[0][2]=5; G->arc[1][2]=3; G->arc[1][3]=7; G->arc[1][4]=5; G->arc[2][4]=1; G->arc[2][5]=7; G->arc[3][4]=2; G->arc[3][6]=3; G->arc[4][5]=3; G->arc[4][6]=6; G->arc[4][7]=9; G->arc[5][7]=5; G->arc[6][7]=2; G->arc[6][8]=7; G->arc[7][8]=4; for(i = 0; i < G->numVertexes; i++) { for(j = i; j < G->numVertexes; j++) { G->arc[j][i] =G->arc[i][j]; } } } /* Dijkstra算法,求有向网G的v0顶点到其余顶点v的最短路径P[v]及带权长度D[v] */ /* P[v]的值为前驱顶点下标,D[v]表示v0到v的最短路径长度和 */ void ShortestPath_Dijkstra(MGraph G, int v0, Patharc *P, ShortPathTable *D) { int v,w,k,min; int final[MAXVEX];/* final[w]=1表示求得顶点v0至vw的最短路径 */ for(v=0; v<G.numVertexes; v++) /* 初始化数据 */ { final[v] = 0; /* 全部顶点初始化为未知最短路径状态 */ (*D)[v] = G.arc[v0][v];/* 将与v0点有连线的顶点加上权值 */ (*P)[v] = 0; /* 初始化路径数组P为0 */ } (*D)[v0] = 0; /* v0至v0路径为0 */ final[v0] = 1; /* v0至v0不需要求路径 */ /* 开始主循环,每次求得v0到某个v顶点的最短路径 */ for(v=1; v<G.numVertexes; v++) { min=INFINITY; /* 当前所知离v0顶点的最近距离 */ for(w=0; w<G.numVertexes; w++) /* 寻找离v0最近的顶点 */ { if(!final[w] && (*D)[w]<min) { k=w; min = (*D)[w]; /* w顶点离v0顶点更近 */ } } final[k] = 1; /* 将目前找到的最近的顶点置为1 */ for(w=0; w<G.numVertexes; w++) /* 修正当前最短路径及距离 */ { /* 如果经过v顶点的路径比现在这条路径的长度短的话 */ if(!final[w] && (min+G.arc[k][w]<(*D)[w])) { /* 说明找到了更短的路径,修改D[w]和P[w] */ (*D)[w] = min + G.arc[k][w]; /* 修改当前路径长度 */ (*P)[w]=k; } } } } int main(void) { int i,j,v0; MGraph G; Patharc P; ShortPathTable D; /* 求某点到其余各点的最短路径 */ v0=0; CreateMGraph(&G); ShortestPath_Dijkstra(G, v0, &P, &D); printf("最短路径倒序如下:\n"); for(i=1;i<G.numVertexes;++i) { printf("v%d - v%d : ",v0,i); j=i; while(P[j]!=0) { printf("%d ",P[j]); j=P[j]; } printf("\n"); } printf("\n源点到各顶点的最短路径长度为:\n"); for(i=1;i<G.numVertexes;++i) printf("v%d - v%d : %d \n",G.vexs[0],G.vexs[i],D[i]); system("pause"); return 0; }