算法用处与基本思想
Dijkstra算法的作用是求指定点到图中任何一点的最短路径。
其基本思路与BFS(深度优先搜索)有些类似,但不同的是BFS用的是一般队列,也就是严格的先进先出。而Dijkstra算法用到的则是优先队列。
什么是优先队列
优先队列中是有序的队列,其顺序取决于规定的规则。比如可以规定值大的在前面,也可以规定值小的在前面。一般来说直接用STL里面的priority_queue来实现,这个默认的是较大的值在前面。
算法过程
有一个保存到每个点最短路径的数组,这里记为shortlen[](默认值为无穷,代表无通路)。还有一个记录点是否被访问过的数组,这里记为visit[]。
一开始,从起点开始,用每一个与起点相连的且没有被访问过的点的距离对shortlen数组进行更新,例如:第i个点与起始点的距离为x,x小于无穷,那么久把shortlen[i]的值更新为x。
只要有通路的点,全部放入优先队列然后把这个点记为被访问过。
然后就从队列里取出队头,将其当做新的起点,重新进行上面的操作。
当队列为空时跳出循环,这个时候的shortlen数组的值就是起点到各个点的最短距离。
代码:
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<algorithm>
#include<queue>
using namespace std;
const int INF=65535;
const int maxn=110;
unsigned int mp[maxn][maxn];
bool visit[maxn];
unsigned int shortlen[maxn];
typedef struct Node{
int dis,v;
bool operator < (const Node &cmp) const{//重载小于号,不理解的可以直接用。作用相当于定义一个优先队列的比较规则
return dis > cmp.dis;
}
}Node;
void Dijkstra(int start,int num)
{
int value;
memset(visit,false,sizeof(visit));
memset(shortlen,INF,sizeof(shortlen));
priority_queue<Node> q;
shortlen[start]=0;
q.push({0,start});//起点放入队列
while(!q.empty())
{
Node a=q.top();//取出
q.pop();
start=a.v;
value=shortlen[start];
visit[start]=true;//记为访问过
for(int i=1;i<=num;++i){
if(i==start)
continue;
if(mp[start][i]<INF&&visit[i]==false){
if(mp[start][i]+value<shortlen[i])
shortlen[i]=mp[start][i]+value;//更新数组
q.push({shortlen[i],i});
}
}
}
}
int main()
{
// freopen("in.txt","r",stdin);
int numv;
int x,y,w,v;
cout<<"InPut the number of v"<<endl;
cin>>numv;
memset(mp,INF,sizeof(mp));
cout<<"Build Map"<<endl;
while(cin>>x>>y&&(x||y))
{
cin>>w;
mp[x][y]=w;
mp[y][x]=w;
}
cout<<"Input the start"<<endl;
cin>>v;
Dijkstra(v,numv);
for(int i=1;i<=numv;++i)
cout<<"i="<<i<<" shortlen="<<shortlen[i]<<endl;
cout<<endl;
return 0;
}