算法:Python实现dijkstra最短路由

来源:互联网 发布:闲鱼 淘宝二手ipad 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 11:13

Dijkstra算法:又称迪杰斯特拉算法,迪杰斯特拉算法是由荷兰计算机科学家狄克斯特拉于1959 年提出的,因此又叫狄克斯特拉算法。是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法,解决的是有向图中最短路径问题。迪杰斯特拉算法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百度百科。

注意:Dijkstra算法不能处理包含负边的图

# dijkstra算法实现,有向图和路由的源点作为函数的输入,最短路径最为输出def dijkstra(graph,src):    # 判断图是否为空,如果为空直接退出    if graph is None:        return None    nodes = [i for i in range(len(graph))]  # 获取图中所有节点    visited=[]  # 表示已经路由到最短路径的节点集合    if src in nodes:        visited.append(src)        nodes.remove(src)    else:        return None    distance={src:0}  # 记录源节点到各个节点的距离    for i in nodes:        distance[i]=graph[src][i]  # 初始化    # print(distance)    path={src:{src:[]}}  # 记录源节点到每个节点的路径    k=pre=src    while nodes:        mid_distance=float('inf')        for v in visited:            for d in nodes:                new_distance = graph[src][v]+graph[v][d]                if new_distance < mid_distance:                    mid_distance=new_distance                    graph[src][d]=new_distance  # 进行距离更新                    k=d                    pre=v        distance[k]=mid_distance  # 最短路径        path[src][k]=[i for i in path[src][pre]]        path[src][k].append(k)        # 更新两个节点集合        visited.append(k)        nodes.remove(k)        print(visited,nodes)  # 输出节点的添加过程    return distance,pathif __name__ == '__main__':    graph_list = [ [0, 2, 1, 4, 5, 1],            [1, 0, 4, 2, 3, 4],            [2, 1, 0, 1, 2, 4],            [3, 5, 2, 0, 3, 3],            [2, 4, 3, 4, 0, 1],            [3, 4, 7, 3, 1, 0]]    distance,path= dijkstra(graph_list, 0)  # 查找从源点0开始带其他节点的最短路径    print(distance,path)

节点的遍历过程如下:
这里写图片描述
最短路径输出:
这里写图片描述

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