Dijkstra(迪杰斯特拉)算法C++实现&讲解

2023-05-13,,

Dijkstra迪杰斯特拉算法及C++实现

Dijkstra算法是典型的最短路径路由算法,用来计算一个节点到其他所有节点的最短路径。算法的基本思想和流程是:
1. 初始化出发点到其它各点的距离dist[]以及各点的前一个访问点pre[];
2. for(i=2…n){
  找出dist[]中未访问过点中的最小值,记录为best;
  以dist[best]为基准更新dist[];
  更新pre[];
}

从1出发,第一次找到最小点2,更新dist[],然后找到最小点4,以此类推,以当前最小为最优(贪心算法),列出下表:

迭代次数 s best dist[2] dist[3] dist[4] dist[5]
1(初始化) {1} - 10 max 30 100
2 {1,2} 2 10 60 30 100
3 {1,2,4} 4 10 50 30 90
4 {1,2,4,3} 3 10 50 30 60
5 {1,2,4,3,5} 5 10 50 30 60

具体实现:

#include <iostream>
#include <vector>
const int maxdist = 114514;
using namespace std;
/*n是总的结点数,v是出发结点,dist是距离,pre前一个结点,d是结点间的权值*/
void Dijkstra(int n, int v, vector<int> &dist, vector<int> &pre, vector<vector<int>> &d){
vector<bool> s(n+1);
for (int i = 1; i <= n;i++){
dist[i] = d[v][i];
if (dist[i] < maxdist)
pre[i] = v;
else
pre[i] = 0;
}
dist[v] = 0;
s[v] = true;
for (int i = 2; i <= n;i++){//总迭代次数
int best = v;
int temp = maxdist;
for (int j = 1; j <= n;j++){//找到最小的距离
if (!s[j]&&dist[j]<temp){
temp = dist[j];
best = j;
}
}
s[best] = true;
for (int j = 1; j <= n;j++){//更新dist和pre
if (!s[j] && d[best][j] != maxdist){
int newdist = dist[best] + d[best][j];
if (newdist<dist[j]){
dist[j] = newdist;
pre[j] = best;
}
}
}
}
} void printpath(vector<int> pre, int init, int fina){
int temp=fina;
vector<int> t;
while (temp != init){
t.push_back(temp);
temp = pre[fina];
fina = temp;
}
cout << init << "->";
for (int i = t.size(); i >1;i--)cout << t[i-1] << "->";
cout << t[0];
t.clear();
}
int main(){
int n, l;
cout << "请输入结点数和线数:";
cin >> n >> l;
vector<vector<int>> d(n+1, vector<int>(n+1));
for (int i = 1; i <= n;i++){
for (int j = 1; j <= n; j++)
d[i][j] = maxdist;
}
int p, q, len;
for (int i = 1; i <= l; ++i){
cin >> p >> q >> len;
if (len < d[p][q]){ // 有重边
d[p][q] = len; // p指向q
d[q][p] = len; // q指向p,这样表示无向图
}
}
vector<int> dist(n+1),pre(n+1);
for (int i = 1; i <= n; ++i)dist[i] = maxdist;
Dijkstra(n, 1, dist, pre, d);
cout << "点1到点n的最短路径长度: " << dist[n] << endl;
cout << "点1到点n的路径为: ";
printpath(pre, 1, n);
return 0;
}

Dijkstra(迪杰斯特拉)算法C++实现&讲解的相关教程结束。

《Dijkstra(迪杰斯特拉)算法C++实现&讲解.doc》

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