Dijkstra(单源最短路径)
程序员文章站
2022-05-09 23:09:56
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<p><strong> Dijkstra的主要特点是以起始点为中心向外层层拓展(广度优先搜索思想),直到拓展到终点为止。</strong></p>
用二维数组edge表示顶点之间的关系,dis数组表示源点到其余各点的距离,book数组表示dis对应的距离是否是最短距离。
dis数组初始化为【0,2,6,4】,book为【1,0,0,0】
- 既然是求点1到其余各点的距离,那么,就找一个离点1最近的点。通过dis数组可知,为点2,这个图所有的边为正数,如果通过另一个点周转,必然大于点1到点2的距离。因此,book更新为【1,1,0,0】。然后,更新dis数组,查看是否有点经过点2周转之后,到达源点1的距离缩短了。发现dis[3] = 6, dis[2] + edge[2][3] = 5 < 6,dis更新为【0,2,5,4】(这个更新的过程叫“松弛”)
- 重复上述的过程,第二轮迭代找到的点为点4,更新book为【1,1,0,1】,剩下的点3经过点4周转并不能缩小到源点的距离,因此,dis依然为【0,2,5,4】;
- 第三轮迭代,确定点3,book更新为【1,1,1,1】,算法结束。
可以发现,每一轮迭代都可以确定一个点到源点的距离,因此,最多进行n-1次“松弛”,就可以结束算法。
算法图解,参考该博客:https://blog.csdn.net/heroacool/article/details/51014824
代码
-
#include <iostream>
-
using namespace std;
-
const int inf = 0x3f3f3f3f;
-
int edge[5][5] =
-
{
-
{-1,-1,-1,-1,-1},
-
{-1, 0, 2, 6, 4},
-
{-1, inf, 0,3, inf},
-
{-1, 7, inf, 0, 1},
-
{-1, 5, inf, 12, 0}
-
};
-
-
int main() {
-
const int n = 4;//点的数量
-
int dis[n+1];//当前各点到源点的距离
-
int book[n+1];//各点到源点是否为最小值
-
-
//初始化,设源点为n1
-
for (int i = 1; i <= n; ++i)
-
dis[i] = edge[1][i];
-
-
//book数组初始化
-
memset(book, 0, sizeof(book));
-
book[1] = 1;
-
-
int min;//当前,未确定最短路径的点,到源点的最小距离大小
-
//Dijkstra算法核心语句
-
for (int i = 1; i <= n - 1; ++i) {
-
//找到离1号顶点最近的顶点
-
min = inf;
-
int u;
-
for (int j = 1; j <= n; ++j) {
-
if (book[j] == 0 && dis[j] < min) {
-
min = dis[j];
-
u = j;
-
}
-
}
-
//每轮迭代都可以确定一个点到源点的最短距离,因此只要迭代n-1轮
-
book[u] = 1;
-
//通过已经确定的点,对dis数组进行更新
-
//(未确定的点通过点u,缩小了到源点的距离)
-
for (int v = 1; v <= n; ++v) {
-
if (edge[u][v] < inf) {
-
if (dis[v] > dis[u] + edge[u][v])
-
dis[v] = dis[u] + edge[u][v];
-
}
-
}
-
}
-
//输出结果
-
for (int i = 1; i <= n; ++i)
-
cout << dis[i] << ' ';
-
system("pause");
-
return 0;
-
}