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最短路径-迪杰斯特拉算法(Dijkstra) (简单讲解
阅读量:4983 次
发布时间:2019-06-12

本文共 3888 字,大约阅读时间需要 12 分钟。

 

 

现在给你一个深圳地铁图。小明从市民中心上车,计算他到深圳所有地铁站所需时间(简化每个站到下一个站只花2分钟)。这就是迪杰斯特拉算法干的事。

历史:Dijkstra thought about the shortest path problem when working at the Mathematical Center in Amsterdam in 1956 as a programmer to demonstrate capabilities of a new computer called ARMAC. His objective was to choose both a problem as well as an answer (that would be produced by computer) that non-computing people could understand. He designed the shortest path algorithm and later implemented it for ARMAC for a slightly simplified transportation map of 64 cities in the Netherlands (64, so that 6 bits would be sufficient to encode the city number). A year later, he came across another problem from hardware engineers working on the institute's next computer: minimize the amount of wire needed to connect the pins on the back panel of the machine. As a solution, he re-discovered the algorithm known as  (known earlier to , and also rediscovered by Prim). Dijkstra published the algorithm in 1959, two years after Prim and 29 years after Jarník.。

大概意思就是D这个人呐在MC工作,他在检验当时一个叫ARMAC机的能力。他想设计一个问题和算法让普通人都能明白,于是拿起了荷兰64座城市地图。之后又做了一些事情,比如PRIM算法,以及利用这些算法解决了插接线的问题啥的。后来他在1959年就把这算法发表了。

代码:

#include 
using namespace std; const int maxnum = 100; const int maxint = 999999; // 各数组都从下标1开始 int dist[maxnum]; // 表示当前点到源点的最短路径长度 int prev[maxnum]; // 记录当前点的前一个结点 int c[maxnum][maxnum]; // 记录图的两点间路径长度 int n, line; // 图的结点数和路径数 // n -- n nodes // v -- the source node // dist[] -- the distance from the ith node to the source node // prev[] -- the previous node of the ith node // c[][] -- every two nodes' distance void Dijkstra(int n, int v, int *dist, int *prev, int c[maxnum][maxnum]) { //步骤1------------初始化-------------bool s[maxnum]; // 判断是否已存入该点到S集合中 for(int i=1; i<=n; ++i) { dist[i] = c[v][i]; s[i] = 0; // 初始都未用过该点 if(dist[i] == maxint) prev[i] = 0; else prev[i] = v; } dist[v] = 0; s[v] = 1; // 依次将未放入S集合的结点中,取dist[]最小值的结点,放入结合S中 // 一旦S包含了所有V中顶点,dist就记录了从源点到所有其他顶点之间的最短路径长度 // 注意是从第二个节点开始,第一个为源点 //-----------步骤2--找到最小的并纳入------------- //maxint 是无穷 //v是0点 //tmp是 找的最小点u的dis for(i=2; i<=n; ++i) { int tmp = maxint; int u = v; for(int j=1; j<=n; ++j) if((!s[j]) && dist[j]
=1; --i) if(i != 1) cout << que[i] << " -> "; else cout << que[i] << endl; } int main() { freopen("input.txt", "r", stdin); // 各数组都从下标1开始 // 输入结点数 cin >> n; // 输入路径数 cin >> line; int p, q, len; // 输入p, q两点及其路径长度 // 初始化c[][]为maxint for(int i=1; i<=n; ++i) for(int j=1; j<=n; ++j) c[i][j] = maxint; for(i=1; i<=line; ++i) { cin >> p >> q >> len; if(len < c[p][q]) // 有重边 { c[p][q] = len; // p指向q c[q][p] = len; // q指向p,这样表示无向图 } } for(i=1; i<=n; ++i) dist[i] = maxint; for(i=1; i<=n; ++i) { for(int j=1; j<=n; ++j) printf("%8d", c[i][j]); printf("\n"); } Dijkstra(n, 1, dist, prev, c); for(int k=1;k

 

例子:

 

算法步骤如下:

 

  1. 初使时令 S={V0},T={其余顶点},T中顶点对应的距离值

    若存在<V0,Vi>,d(V0,Vi)为<V0,Vi>弧上的权值

  若不存在<V0,Vi>,d(V0,Vi)为∝

    2. 从T中选取一个其距离值为最小的顶点W且不在S中,加入S

    3. 对T中顶点的距离值进行修改:若加进W作中间顶点,从V0到Vi的
         距离值比不加W的路径要短,则修改此距离值
 
     重复上述步骤2、3,直到S中包含所有顶点,即S=T为止

 

 

 初始化

S1纳入2(10最小)

S1纳入4(30最小)

S1纳入3(50最小)

S1纳入5(60最小)

2

10

10

10

10

10

3

无穷

10+50<无穷 60

30+20< 60  50

50

50

4

30

10+无穷>30  30

30

30

30

5

100

10+无穷>100 100

30+60<100  90

50+10<90  60

60

S1

{1}

{1,2}

{1,2,4}

{1,2,4,3}

{1,2,4,3,5}

S2

{2,3,4,5}

{3,4,5}

{3,5}

{5}

{}

dis

 

Dis2=10

Dis4=30

Dis3=50

Dis5=60

pre

Pre2=1

Pre4=1

Pre5=1

pre3=2

Pre3=4

Pre5=4

Pre5=3

 

转载于:https://www.cnblogs.com/zzzPark/p/6060780.html

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