Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的最短路径路由算法,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止。Dijkstra算法能得出最短路径的最优解,但由于它遍历计算的节点很多,所以效率低。

Dijkstra算法是很有代表性的最短路算法,在很多专业课程中都作为基本内容有详细的介绍,如数据结构,图论,运筹学等等。

其基本思想是,设置顶点集合S并不断地作贪心选择来扩充这个集合。一个顶点属于集合S当且仅当从源到该顶点的最短路径长度已知。

初始时,S中仅含有源。设u是G的某一个顶点,把从源到u且中间只经过S中顶点的路称为从源到u的特殊路径,并用数组dist记录当前每个顶点所对应的最短特殊路径长度。Dijkstra算法每次从V-S中取出具有最短特殊路长度的顶点u,将u添加到S中,同时对数组dist作必要的修改。一旦S包含了所有V中顶点,dist就记录了从源到所有其它顶点之间的最短路径长度。

例如,对下图中的有向图,应用Dijkstra算法计算从源顶点1到其它顶点间最短路径的过程列在下表中。

Dijkstra算法的迭代过程:

以下是具体的实现(C/C++):

#include <iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
using namespace std;const int maxnum = 100;
const int maxint = 999999;// 各数组都从下标1开始
int dist[maxnum];     // 表示当前点到源点的最短路径长度
int prev[maxnum];     // 记录当前点的前一个结点
int c[maxnum][maxnum];   // 记录图的两点间路径长度
int n, line;             // 图的结点数和路径数// n -- n nodes
// v -- the source node
// dist[] -- the distance from the ith node to the source node
// prev[] -- the previous node of the ith node
// c[][] -- every two nodes' distance
void Dijkstra(int n, int v, int *dist, int *prev, int c[maxnum][maxnum])
{bool s[maxnum];    // 判断是否已存入该点到S集合中for(int i=1; i<=n; ++i){dist[i] = c[v][i];s[i] = 0;     // 初始都未用过该点if(dist[i] == maxint)prev[i] = 0;elseprev[i] = v;}dist[v] = 0;s[v] = 1;// 依次将未放入S集合的结点中,取dist[]最小值的结点,放入结合S中// 一旦S包含了所有V中顶点,dist就记录了从源点到所有其他顶点之间的最短路径长度// 注意是从第二个节点开始,第一个为源点for(int i=2; i<=n; ++i){int tmp = maxint;int u = v;// 找出当前未使用的点j的dist[j]最小值for(int j=1; j<=n; ++j)if((!s[j]) && dist[j]<tmp){u = j;              // u保存当前邻接点中距离最小的点的号码tmp = dist[j];}s[u] = 1;    // 表示u点已存入S集合中// 更新distfor(int j=1; j<=n; ++j)if((!s[j]) && c[u][j]<maxint){int newdist = dist[u] + c[u][j];if(newdist < dist[j]){dist[j] = newdist;prev[j] = u;}}}
}// 查找从源点v到终点u的路径,并输出
void searchPath(int *prev,int v, int u)
{int que[maxnum];int tot = 1;que[tot] = u;tot++;int tmp = prev[u];while(tmp != v){que[tot] = tmp;tot++;tmp = prev[tmp];}que[tot] = v;for(int i=tot; i>=1; --i)if(i != 1)cout << que[i] << " -> ";elsecout << que[i] << endl;
}int main()
{freopen("input.txt", "r", stdin);// 各数组都从下标1开始// 输入结点数cin >> n;// 输入路径数cin >> line;int p, q, len;          // 输入p, q两点及其路径长度// 初始化c[][]为maxintfor(int i=1; i<=n; ++i)for(int j=1; j<=n; ++j)c[i][j] = maxint;for(int i=1; i<=line; ++i){cin >> p >> q >> len;if(len < c[p][q])       // 有重边
        {c[p][q] = len;      // p指向qc[q][p] = len;      // q指向p,这样表示无向图
        }}for(int i=1; i<=n; ++i)dist[i] = maxint;for(int i=1; i<=n; ++i){for(int j=1; j<=n; ++j)printf("%8d", c[i][j]);printf("\n");}Dijkstra(n, 1, dist, prev, c);// 最短路径长度cout << "源点到最后一个顶点的最短路径长度: " << dist[n] << endl;// 路径cout << "源点到最后一个顶点的路径为: ";searchPath(prev, 1, n);
}

input.txt文件内容:

5
7
1 2 10
1 4 30
1 5 100
2 3 50
3 5 10
4 3 20
4 5 60

输出结果:

999999 10 999999 30 100
10 999999 50 999999 999999
999999 50 999999 20 10
30 999999 20 999999 60
100 999999 10 60 999999
源点到最后一个顶点的最短路径长度: 60
源点到最后一个顶点的路径为: 1 -> 4 -> 3 -> 5

Process returned 0 (0x0) execution time : 0.024 s
Press any key to continue.

原文链接:http://www.wutianqi.com/?p=1890

感谢原作者!

转载于:https://www.cnblogs.com/simuhunluo/p/7469495.html

最短路径算法—Dijkstra(迪杰斯特拉)算法分析与实现(C/C++)相关推荐

  1. [转]最短路径算法—Dijkstra(迪杰斯特拉)算法分析与实现

    最短路径算法-Dijkstra(迪杰斯特拉)算法分析与实现(C/C++) Dijkstra算法 ----------- 最后更新时间:2011.9.25 ----------- Dijkstra(迪杰 ...

  2. 图论基础知识--最小生成树算法kruskal(克鲁斯克尔)和普里姆算法(Prim算法);最短路径算法Dijkstra(迪杰斯特拉)和Floyd(弗洛伊德)

    一.基础知识   有向图   无向图 以无向图为例: 邻接矩阵: 度矩阵(对角矩阵): 二.最小生成树 应用:将网络顶点看着城市,边看着城市之间通讯网,边的权重看着成本,根据最小生成树可以构建城市之间 ...

  3. 最短路径之Dijkstra(迪杰斯特拉)算法(无向图)

    简介      Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的单源最短路径算法,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径.主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止.由for循环可知,其时间 ...

  4. 最短路径算法之迪杰斯特拉算法(Dijkstra)和佛洛依德算法(Floyd)

    今天学习了这两种算法,都是用来求最小路径的算法,但是迪杰斯特拉算法只能从某个特定点到所有点的最短路径,而佛洛依德算法可以查出任意点到任意点的最小路径. 迪杰斯特拉: package dijkstra; ...

  5. 图 相关算法~从头学算法【广搜、 深搜、 拓扑排序、 并查集、 弗洛伊德算法、迪杰斯特拉算法】

    图的相关主流算法主要有: 广度优先搜索 深度优先搜索 拓扑排序 并查集 多源最短路径(弗洛伊德算法) 单源最短路径(迪杰斯特拉算法) 其中呢,最基本的是前两种,也就是平时常用的广搜和深搜,本文中将概要 ...

  6. Dijkstra(迪杰斯特拉)算法求单源最短路径问题

    Dijkstra(迪杰斯特拉)算法求单源最短路径问题 重要的事情说三遍:代码不是我写的!代码不是我写的!代码不是我写的! 第一个算法是严蔚敏数据结构(C语言版)上写的,第二个算法是王道数据结构上写的, ...

  7. MATLAB轻松绘制地图路线——Dijkstra(迪杰斯特拉)算法最短路径规划

    文章目录 1. 地图绘制 2. 计算各节点之间的距离 3. Dijkstra(迪杰斯特拉)算法 4. 根据计算出的距离利用Dijkstra(迪杰斯特拉)算法找出指定节点之间的最短路径 工程文件(可直接 ...

  8. Dijkstra迪杰斯特拉算法 C++实现

    本篇文章主要介绍了Dijkstra迪杰斯特拉算法的C++实现,文章包含两个部分,在第一部分中我会简单介绍迪杰斯特拉算法以及一些个人的理解,第二部分会对C++代码的逻辑进行解释.下面是我已经上传的代码资 ...

  9. Dijkstra(迪杰斯特拉)算法

    一.简介 迪克斯特拉算法又名Dijkstra算法(属于贪心算法).Dijkstra算法是从一节点到其余各节点最短路径计算方法. 迪杰斯特拉算法以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止. 算法思想 ...

最新文章

  1. 2021年春季学期-信号与系统-第十五次作业参考答案-第一小题参考答案
  2. 为什么空格拷贝到linux 会变成两个
  3. 多线程之并发基础(四)
  4. 杭州·云栖 2050 大会日程(5.25-5.27)
  5. Alpine Linux如何安装软件
  6. python自带的解释器叫什么_什么是Python解释器?Python解释器有哪些?
  7. c语言成绩管理系统(链表)
  8. 聚合支付的钱先到哪?一文让你读懂什么是聚合支付
  9. html怎么把图做成3d效果,ps怎么制作立体效果 ps做图怎么做出立体的效果
  10. Myeclipse10怎么找到 Servers
  11. githubPC端下载地址
  12. 项目管理 软件版本号的命名格式和规则
  13. 在群晖NAS上搭建 Git Server
  14. NFT自由人数字艺术藏品有收藏价值吗?
  15. 量化投资工具-AKShare是如何进行投资交易的?
  16. jsessionid原理
  17. iTerm2 保存登陆密码
  18. bashrc的作用来原理
  19. 闭式系统蒸汽管径推荐速度_闭式蒸汽供热系统
  20. 初学者学习vue路由与无痕浏览

热门文章

  1. Eclipse中如何更改字体大小?
  2. springMVC get 提交乱码
  3. React 编程思想 正反向数据流(单向数据流) 为了好理解我才叫正反向
  4. hadoop安装详细步骤_LED透明屏安装步骤详细说明
  5. leetcode-141. 环形链表:判断链表是否成环
  6. 首套房贷款首付多少?
  7. 没有上市的股权和股票有啥区别
  8. 我想在杭州买一套房一百平米左右的房子大概多少钱?
  9. 大家为什么去国企后都不想跳槽了?
  10. 创业有很多种方式,方法,而且是形式多样