Dijkstra算法:
给出一个带权无向图,要求指定顶点到图中每一个点的最短路径。
首先我们定义一个邻接矩阵c,c[i][j]用来表示从顶点i到顶点j的权重,用一个一维数组prev[]来记录指定节点的父节点,如果不需要输出路径的轨迹,那么就不需要用到这个数组。用一个vis的boolean数组存储每一个节点是否被访问过。用一个dist[]数组来存储指定顶点到每一个顶点的最短路径。
1、搜索判断指定顶点v到每一个顶点是否有边连接,并在搜索的过程中吧vis数组初始化为false(Java则省略这一步),如果两个顶点之间有边连接,那么就令prev[i]=v;令dist[v]=0,vis[v]=true;
2、用一个循环来寻找剩下的n-1个顶点到指定顶点的最短路。在dist数组中找到一条没被访问过的到指定顶点的最短路径,然后记录该顶点u,把该顶点的vis设置为true;
3、在第二步找到的顶点u中,寻找与顶点u有边相连而且又没有被访问过的顶点,然后计算该顶点从顶点u这条路径到达顶点v的距离:
if(!vis[j]&&c[u][j]>0) {
int tempDis = dist[u] + c[u][j];
if(tempDis<dist[j]) {
dist[j] = tempDis;
prev[j] = u;
}
}
完整代码如下:
public class Dijkstra {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int[][] c = {
{0, 10, 0, 30, 100},
{10, 0, 50, 0, 0},
{0, 50, 0, 20, 10},
{30, 0, 20, 0, 60},
{100, 0, 10, 60, 0}
};
dijkstra(0, c);
}
public static void dijkstra(int v, int[][] c) {
int[] dist = new int[c.length];
int[] prev = new int[c.length];
boolean[] vis = new boolean[c.length];
for(int i = 0; i < dist.length; i++) {
dist[i] = Integer.MAX_VALUE;
}
for(int i = 0; i < dist.length; i++) {
dist[i] = c[v][i] == 0 ? Integer.MAX_VALUE : c[v][i];
if(dist[i] > 0) {
prev[i] = v;
}
}
dist[v] = 0;
vis[v] = true;
prev[v] = -1;
for(int i = 1; i < dist.length; i++) {
int curMin = Integer.MAX_VALUE;
int u = 0;
//贪心算法找一个到指定顶点距离最短的点
for(int j = 0; j < dist.length; j++) {
if(!vis[j] && dist[j] < curMin) {
curMin = dist[j];
u = j;
}
}
//令vis[u] = true,因为已经访问过顶点u了
vis[u] = true;
//在找到该顶点u后,更新与u相邻的点到顶点v的距离
for(int j = 0; j < dist.length; j++) {
if(!vis[j] && c[u][j] > 0) {
int tempDis = dist[u] + c[u][j];
if(tempDis < dist[j]) {
dist[j] = tempDis;
prev[j] = u;
}
}
}
}
//打印操作........
for(int i = 0; i < dist.length; i++) {
System.out.print(dist[i] + " ");
}
System.out.println();
for(int i = 0; i < dist.length; i++) {
System.out.print(prev[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}