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:
参考书上的部分代码
void ShortestPath(Graph<T,E> &G , T v ,E dist[] ,int path[] ) {//G是所给图,T是顶点的数据类型,E是顶点边上权值的类型 //path是用来存放求到最短路的路径 int n = G.getNum() ;//先求出图中顶点的数目,数量为n bool *S = new bool[n] ;//开辟一个bool型的集合S int i, j , k ; E w ; E min ; for(i = 0; i<n;i++) { //这个循环的作用是初始化集合S和path数组 dist[i] =G.getWeight(v,i) ;//存放v和i之间的权值 S[i] = false ; //点i未访问 if (i != v && dist[i] <maxValue) path[i] = v ;//初始化 else path[i] = -1 ; } S[v] =true ;//v加入顶点集合 dist[v] = 0 ; for( i =0;i<n-1;i++) { min = maxValue ; int u = v ; for(j =0; j < n ;j++) { if(S[j] == false && dist[j] <min ) { u = j ; min =dist[j] ;} S[u] =true ; //将顶点u 加入集合S for(k=0;k< n ;k++ ) { w= G.getWeight(u,k) ; if(S[k] == false && w<maxValue && dist[u] +w<dist[k] ) { dist[k] = dist[u] +w ; path[k] = u ; } } } } }
因为是看着书学的所以思想和代码也基本和书上一样了,可以自己敲出来,书上这个算法写的不错,值得把玩,
maxValue指的是源点到顶点是没有边的,就把权值赋为maxValue。 判断结束的方法是直到所有的顶点都进入S集合了,就成功,相当于都true了~~
时间: 2024-11-23 03:07:22