C++的面向对象的Dijkstra写法

• 面向对象特点的充分使用
• 清晰的逻辑
• 简洁的图输入
• 程序

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面向对象特点的充分使用

清晰明确的类实现
class Edge（边的实现）
class Req （路由请求的实现）
class Graph （图的实现）
其中将Dijkstra算法放置在Graph里，方便调用
这里的邻接矩阵将会存放真正的边信息，而不再仅仅存放边的权值
Req信息包含src, dst, flow, 其中flow是流的大小
Edge信息包含src,dst,weight,capacity

清晰的逻辑

在Dijkstra算法实现的时候将Update操作和FindMin操作分别提出来当做独立的函数，这将使得Dijkstra算法函数的思路很清晰

简洁的图输入

在图的构造函数处，使用文件操作，来读入图，然后将边的信息存入如下三个vector类型的数据结构里，使用起来会非常方便：

    vector<Edge*> incL;//所有的边    vector<vector<Edge*> > adjL;//正向邻接表    vector<vector<Edge*> > adjRL;//反向邻接表

程序

程序由三部分构成：

common.h 程序用到的所有库的头文件和常量声明
resources.h 三个类的定义
main.cpp 主程序
graph.txt 图

common.h

#define COMMON_H#include<iostream>#include<vector>#include<math.h>#include<list>#include<set>#include<stdio.h>#include<fstream>using namespace std;#define MAXNODE 100;#define INF 999999;#endif

resources.h

#ifndef RESOURCES_H#define RESOURCES_H#include"common.h"class Edge{public:    int id, src, dst, weight, capacity;    Edge(int a, int b, int c, int d, int e){        id = a; src = b; dst = c; weight = d; capacity = e;    }};class Req{public:    int src, dst, flow;    Req(int a, int b, int c){        src = a; dst = b; flow = c;    }};class Graph{public:    int n, m;    set<int> S, V;    vector<int> d, p;    vector<Edge*> incL;    vector<vector<Edge*> > adjL;    vector<vector<Edge*> > adjRL;    Graph(string s){        ifstream infile(s);        infile >> n >> m;        int temp;        temp = m;        m = m * 2;        adjL.resize(n);        adjRL.resize(n);        d.resize(n);        p.resize(n);        int a, b, c, d;        for (int i = 0; i < temp;i++){            infile >> a >> b >> c >> d;            Edge* e1 = new Edge(i * 2, a, b, c, d);            Edge* e2 = new Edge(i * 2 + 1, b, a, c, d);            incL.push_back(e1); incL.push_back(e2);            adjL[a].push_back(e1); adjL[b].push_back(e2);            adjRL[b].push_back(e1); adjRL[a].push_back(e2);        }    }    void Update(int s){        for (int i = 0; i < adjL[s].size();i++)            if (d[s] + adjL[s][i]->weight < d[adjL[s][i]->dst]){                d[adjL[s][i]->dst] = d[s] + adjL[s][i]->weight;                p[adjL[s][i]->dst] = s;            }    }    int FindMin(){        set<int>::iterator it, iend;        iend = S.end();        int mine = INF;        int min_node = -1;        for (it = S.begin(); it != iend; it++){            if(d[*it] < mine) {                mine = d[*it];                min_node = *it;            }        }        return min_node;    }    void dijkstra(int src, int dst){        S.clear();        V.clear();        for (int i = 0; i < n; i++)        {            S.insert(i);            d[i] = INF;            p[i] = -2;        }        d[src] = 0; p[src] = -1;        Update(src);        S.erase(src);        V.insert(src);        while (S.size() != 0)        {            int mind;            mind = FindMin();            if (mind == dst) break;            Update(mind);            S.erase(mind);            V.insert(mind);        }        cout << "from node " << src << " to node " << dst << ": " << d[dst]<<endl;    }};#endif

main.cpp

#include"common.h"#include"resources.h"int main(){    Graph g("graph.txt");    g.dijkstra(1, 16);    cout << "happy" << endl;    getchar();    return 0;}

graph.txt

18 211 17 1 101 2 1 202 17 1 201 3 1 303 4 1 304 17 1 301 5 1 405 6 1 406 7 1 407 17 1 401 8 1 508 9 1 509 10 1 5010 11 1 5011 17 1 501 12 1 10012 13 1 10013 14 1 10014 15 1 10015 16 1 10016 17 1 100