最短路径—Dijkstra算法和Floyd算法(理解)

Floyd-Warshall——只有五行的算法

求任意两个点之间的最短路程。 从i号顶点到j号顶点只经过前k号顶点的最短路程,这是一种动态规划的思想。

《最短路径—Dijkstra算法和Floyd算法(理解)》《最短路径—Dijkstra算法和Floyd算法(理解)》

for(k=1;k<=n;k++)
for(i=1;i<=n;i++)
for(j=1;j<=n;j++)
if(e[i][j]>e[i][k]+e[k][j])
e[i][j]=e[i][k]+e[k][j];

n个顶点,m条边,接下来的m行每一行有3个数,顶点u,v以及他们之间的距离 l。

#include<iostream>
using namespace std;
int e[111][111];
int n,m,u,v,l;
const int inf=999999;
void init()
{
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=n;j++)
		{
			if(i==j)
			e[i][j]=0;
			else
			e[i][j]=inf;
		}
	}
}
void floyd()
{
	int i,j,k;
	for(k=1;k<=n;k++)
	{
		for(i=1;i<=n;i++)
		{
			for(j=1;j<=n;j++)
			{
				if(e[i][k]<inf&&e[k][j]<inf&&e[i][j]>e[i][k]+e[k][j])
				e[i][j]=e[i][k]+e[k][j];
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int i,j;
	cin>>n>>m;
	init();
	//读入边 
	for(i=1;i<=m;i++)
	{
		cin>>u>>v>>l;
		e[u][v]=l;
	}
	floyd();
	for(i=1;i<=n;i++)
	{
		for(j=1;j<=n;j++)
		{
			cout<<e[i][j]<<endl;
		}
	}
	return 0;
}

《最短路径—Dijkstra算法和Floyd算法(理解)》

Dijkstra算法
——单源最短路径

每次找到离源点最近的一个顶点,然后以该顶点为中心进行扩展,最终得到源点到其余所有点的最短路径。 

1.把所有的顶点分为两部分:已知最短路程的顶点集合P和未知最短路径的顶点集合Q。 最开始,P集合中只有源点一个顶点,用visit[i]数组来记录哪些点在集合P。visit[i]=1表示这个顶点在P集合中,visit[i]=0表示这个顶点在Q集合中。

2.设置源点s到自己的最短路径为0,即dis[s]=0,若存在有源点能直接到达的顶点i,则把dis[i]设为e[s][i],同时把所有其他(源点不能到达的)顶点的最短路径设为inf。

3.在集合Q的所有顶点中选择一个离源点s最近的顶点u(dis[u]最小)加入到集合P,并考察所有以点u为起点的边,对每条边进行松弛操作。例如:存在一条u到v的边,通过u->v添加到尾部来拓展一条从s到v的路径,这条路径的长度是dis[u]+e[u][v]。如果它的值比目前已知的dis[v]的值要小,我们可以用新值来替代当前dis[v]中的值。

4.重复第3步,如果集合Q为空,算法结束,最终dis数组中的值就是源点到所有顶点的最短路径。

《最短路径—Dijkstra算法和Floyd算法(理解)》

代码实现如下:

#include<iostream>
using namespace std;
int e[111][111],dis[111],visit[111];
int n,m;
const int inf=999999;
void init1()
{
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=n;j++)
		{
			if(i==j)
			e[i][j]=0;
			else
			e[i][j]=inf;
		}
	}
}
void init2()
{
	//初始化dis数组,1号顶点到其余各个顶点的初始距离 
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis[i]=e[1][i];
	}
	//初始化visit数组
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		visit[i]=0;
	}
	visit[1]=1; 
}
void dijkstra()
{
	int i,j,u,v,min;
	for(i=1;i<=n-1;i++)
	{
		//找离1号顶点最近的顶点 
		min=inf;
		for(j=1;j<=n;j++)
		{
			if(visit[j]==0&&dis[j]<min)
			{
				min=dis[j];
				u=j;
			}
		}
		visit[u]=1;
		for(v=1;v<=n;v++)
		{
			if(e[u][v]<inf)
			{
				if(visit[v]==0&&dis[v]>dis[u]+e[u][v])
				dis[v]=dis[u]+e[u][v];
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int i,j,t1,t2,t3;
	cin>>n>>m;
	init1();
	//读入边 
	for(i=1;i<=m;i++)
	{
		cin>>t1>>t2>>t3;
		e[t1][t2]=t3;
	}
	init2(); 
	dijkstra();
	for(i=1;i<=n;i++)
	{
		cout<<dis[i]<<endl;
	}
	return 0;
}

《最短路径—Dijkstra算法和Floyd算法(理解)》

    原文作者:Dijkstra算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/m0_37345402/article/details/76695930
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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