最短路径-Dijkstra详解-源代码
来源:互联网 发布:手机考试作弊软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/13 13:02
//算法6.10 迪杰斯特拉算法#include <iostream>using namespace std;#define MaxInt 32767 //表示极大值,即∞#define MVNum 100 //最大顶点数typedef char VerTexType; //假设顶点的数据类型为字符型 typedef int ArcType; //假设边的权值类型为整型int *D=new int[MVNum]; //用于记录最短路的长度bool *S=new bool[MVNum]; //标记顶点是否进入S集合int *Path=new int[MVNum];//用于记录最短路顶点的前驱//------------图的邻接矩阵-----------------typedef struct{ VerTexType vexs[MVNum]; //顶点表 ArcType arcs[MVNum][MVNum]; //邻接矩阵 int vexnum,arcnum; //图的当前点数和边数 }AMGraph;int LocateVex(AMGraph G , VerTexType v){//确定点v在G中的位置for(int i = 0; i < G.vexnum; ++i)if(G.vexs[i] == v)return i; return -1;}//LocateVexvoid CreateUDN(AMGraph &G){ //采用邻接矩阵表示法,创建无向网G int i , j , k;cout <<"请输入总顶点数,总边数,以空格隔开:"; cin >> G.vexnum >> G.arcnum;//输入总顶点数,总边数cout << endl;cout << "输入点的名称:,如a" << endl; for(i = 0; i < G.vexnum; ++i){ cout << "请输入第" << (i+1) << "个点的名称:";cin >> G.vexs[i]; //依次输入点的信息 }cout << endl; for(i = 0; i < G.vexnum; ++i) //初始化邻接矩阵,边的权值均置为极大值MaxInt for(j = 0; j < G.vexnum; ++j) G.arcs[i][j] = MaxInt; cout << "输入边依附的顶点及权值,如a b 7" << endl;for(k = 0; k < G.arcnum;++k){//构造邻接矩阵 VerTexType v1 , v2;ArcType w;cout << "请输入第" << (k + 1) << "条边依附的顶点及权值:";cin >> v1 >> v2 >> w;//输入一条边依附的顶点及权值i = LocateVex(G, v1); j = LocateVex(G, v2);//确定v1和v2在G中的位置,即顶点数组的下标 G.arcs[i][j] = w;//边<v1, v2>的权值置为w G.arcs[j][i] = G.arcs[i][j];//置<v1, v2>的对称边<v2, v1>的权值为w }//for}//CreateUDNvoid ShortestPath_DIJ(AMGraph G, int v0){ //用Dijkstra算法求有向网G的v0顶点到其余顶点的最短路径 int v , i , w , min;int n = G.vexnum; //n为G中顶点的个数 for(v = 0; v < n; ++v){ //n个顶点依次初始化 S[v] = false; //S初始为空集 D[v] = G.arcs[v0][v]; //将v0到各个终点的最短路径长度初始化为弧上的权值 if(D[v] < MaxInt) Path [v] = v0; //如果v0和v之间有弧,则将v的前驱置为v0 else Path [v] = -1; //如果v0和v之间无弧,则将v的前驱置为-1 }//for S[v0]=true; //将v0加入S D[v0]=0; //源点到源点的距离为0 /*―初始化结束,开始主循环,每次求得v0到某个顶点v的最短路径,将v加到S集―*/ for(i = 1;i < n; ++i){//对其余n-1个顶点,依次进行计算 min= MaxInt; for(w = 0; w < n; ++w) if(!S[w] && D[w] < min){//选择一条当前的最短路径,终点为v v = w; min = D[w];}//if S[v]=true; //将v加入S for(w = 0;w < n; ++w) //更新从v0出发到集合V?S上所有顶点的最短路径长度 if(!S[w] && (D[v] + G.arcs[v][w] < D[w])){ D[w] = D[v] + G.arcs[v][w]; //更新D[w] Path [w] = v; //更改w的前驱为v }//if }//for }//ShortestPath_DIJvoid DisplayPath(AMGraph G , int begin ,int temp ){//显示最短路if(Path[temp] != -1){DisplayPath(G , begin ,Path[temp]);cout << G.vexs[Path[temp]] << "-->";}}//DisplayPathvoid main(){cout << "************算法6.10 迪杰斯特拉算法**************" << endl << endl;AMGraph G; int i , j ,num_start , num_destination;VerTexType start , destination;CreateUDN(G);cout <<endl;cout << "*****无向网G创建完成!*****" << endl;for(i = 0 ; i < G.vexnum ; ++i){for(j = 0; j < G.vexnum; ++j){if(j != G.vexnum - 1){if(G.arcs[i][j] != MaxInt)cout << G.arcs[i][j] << "\t";elsecout << "∞" << "\t";}else{if(G.arcs[i][j] != MaxInt)cout << G.arcs[i][j] <<endl;elsecout << "∞" <<endl;}}}//forcout << endl;cout << "请依次输入起始点、终点名称:";cin >> start >> destination;num_start = LocateVex(G , start);num_destination = LocateVex(G , destination);ShortestPath_DIJ(G , num_start);cout << endl <<"最短路径为:";DisplayPath(G , num_start , num_destination);cout << G.vexs[num_destination]<<endl;}//main
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