Dijkstra 最短路径
程序员文章站
2022-04-06 14:25:18
...
思路:
两个集合:
1.visted 存储已经访问过的结点
2.unVisted 存储未遍历过的结点
两个数组:
1.dist[] 存储1到每个结点的最短路径
2.path[] 存储到达该结点的最短路径的上一个结点
1.首先将1加入已经访问多过的结点的集合,然后将其他节点加入unVisted 集合。
2.经历n-1次循环,每次循环将unVisted 中的一个结点加入到visted 集合,并得到最短路径
3.节点k是到距离所有已访问节点最近的点
参考流程来自百度百科:
从1到其他节点的最短路径:
代码实现:
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
/**
* Created by zfr on 2018/09/07.
*/
public class Dijkstra {
public static void main(String args[]){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int N = scanner.nextInt();//节点的个数
//下面输入两点之间的距离
int M = scanner.nextInt();//M条边
int[][] roads = new int[N+1][N+1] ;
for(int i = 0 ;i<N+1;i++){
for(int j = 0 ;j<N+1;j++){
roads[i][j] = Integer.MAX_VALUE ;
}
}
//有向图
for(int i = 0 ;i<M ;i++){
int a = scanner.nextInt();
int b = scanner.nextInt();
roads[a][b] = scanner.nextInt();
}
//visted存放已经遍历的结点
Set<Integer> visted = new HashSet<>();
visted.add(1);//将起点1放进去
//unVisted存放已经遍历的结点
Set<Integer> unVisted = new HashSet<>();
//将2~N放到未访问的结点中
for(int i = 2;i<=N;i++){
unVisted.add(i);
}
//dist[] 存放路径
int[] dist = new int[N+1];
int[] path = new int[N+1];//用于存放路径
path[1] = 1;
dist[1] = 0 ;//初始值
//重复步骤n-1次 ,每次从未遍历的结点中找到与已经遍历的结点的最短距离
for(int i = 0 ;i<N;i++){
int min = Integer.MAX_VALUE ;//计算最短距离
int min_start = 0;//产生最短距离的起点
int min_end = 0 ;//产生最短距离的中点
for (Integer start:
visted) {
for (Integer end:
unVisted ) {
if( (roads[start][end] < min )&&(dist[start]+roads[start][end]) < min){
min = dist[start] + roads[start][end];
min_start = start ;
min_end = end ;
}
}
}
visted.add(min_end);
unVisted.remove(min_end);
dist[min_end] = min;
path[min_end] = min_start ;
}
//输出结果
for (int i = 2; i <= N ; i++) {
System.out.println("1到"+i+"的最短路径为 "+dist[i]+" ");
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
int index = i ;
while (path[index] !=index){
stringBuilder.append(index+"-");
index = path[index];
}
stringBuilder.append(1);
System.out.println("路径轨迹为:"+stringBuilder.reverse().toString());
}
}
}
测试用例1:
5
10
1 2 10
1 5 5
2 5 2
5 2 3
2 3 1
5 3 9
5 4 2
4 3 6
3 4 4
4 1 7
1到2的最短路径为 8
路径轨迹为:1-5-2
1到3的最短路径为 9
路径轨迹为:1-5-2-3
1到4的最短路径为 7
路径轨迹为:1-5-4
1到5的最短路径为 5
路径轨迹为:1-5
测试用例2:
7 7
1 2 1
2 3 1
1 4 1
4 5 1
5 6 1
2 6 1
4 7 1
1到2的最短路径为 1
路径轨迹为:1-2
1到3的最短路径为 2
路径轨迹为:1-2-3
1到4的最短路径为 1
路径轨迹为:1-4
1到5的最短路径为 2
路径轨迹为:1-4-5
1到6的最短路径为 2
路径轨迹为:1-2-6
1到7的最短路径为 2
路径轨迹为:1-4-7