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贪心算法-4.5单源最短路径之Dijkstra算法(松弛操作)

程序员文章站 2022-04-06 13:50:27
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问题描述:对下图中的有向图,应用Dijkstra算法计算从源顶点1到其他顶点间最短路径的过程列在下页的表中。
贪心算法-4.5单源最短路径之Dijkstra算法(松弛操作)
问题分析
贪心算法-4.5单源最短路径之Dijkstra算法(松弛操作)

public class test4_5 {
    public static void Dijkstra(int v,float[][] a,float[] dist,int[] prev){
        int n = dist.length;
        if(v<0||v>n-1) return;
        boolean[] s = new boolean[n];
        //1.初始化   dist[i]、s[i]和prev[i]
        for(int i=0;i<n;i++){
            dist[i] = a[v][i];
            s[i] = false;
            if(dist[i]==Float.MAX_VALUE) prev[i] = -1;
            else prev[i] = v;
        }
        s[v] = true; dist[v] = 0;
        for(int i=0;i<n-1;i++){  //加进去n-1个点
            //2.找最小——找没加进去点连接的最小权值
            float temp = Float.MAX_VALUE;
            int u = v;
            for(int j=0;j<n;j++){
                if((!s[j])&&temp>dist[j]){  //没加进去的点&&temp>dist[j]
                    temp = dist[j];
                    u = j;
                }
            }
            s[u] = true;  //把点加进去
            //3.调整
            for(int j=0;j<n;j++){
                if((!s[j])&&dist[j]>a[u][j]+dist[u]){
                    dist[j] = a[u][j]+dist[u];
                    prev[j] = u;
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        int v = 0; //选定的源点为第"0"点
        int n = 5; //点的个数
        float t = Float.MAX_VALUE;
        float[][] a = {{t,10, t,30,100},  //邻接矩阵,表示边<i,j>的权值
                       {t, t,50, t,  t},
                       {t, t, t, t, 10},
                       {t, t,20, t, 60},
                       {t, t, t, t,  t}};
        float[] dist = new float[n];
        int[] prev = new int[n];
        Dijkstra(v,a,dist,prev);
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(v!=i){
                System.out.print("从"+v+"点到"+i+"点所花的最短路长为:"+dist[i]+"; 路径是:"+i);
                int k = i;
                while(prev[k]!=-1){
                    System.out.print("——"+prev[k]);
                    k = prev[k];

                }
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

运行结果:

从0点到1点所花的最短路长为:10.0; 路径是:1——0
从0点到2点所花的最短路长为:50.0; 路径是:2——3——0
从0点到3点所花的最短路长为:30.0; 路径是:3——0
从0点到4点所花的最短路长为:60.0; 路径是:4——2——3——0

时间复杂度:O(n^2)。

相关标签: dijkstra