Dijkstra算法的C语言程序

Dijkstra算法用来寻找图的结点间最短路径，通常是指定一个起始结点后，寻找从该结点出发，到达各个结点的最短路径。该算法是有关最短路径问题的一个算法。由Dijkstra于1959年提出。

百度百科：Dijkstra算法。

维基百科：Dijkstra's Algorithm。

参考链接：Dijkstra算法的C语言程序。

程序说明：图存储在二维数组中，即邻接矩阵中。使用s集合和vs集合辅助Dijkstra算法的过程，开始时将指定的开始结点放入s集合中，其他剩余的结点放入vs集合中，从s集合到vs集合的边中找出一个代价最小的边，然后将相关的结点从vs集合取出放入s集合，指定所有结点都在s集合为止。

中间结果和最后结果放在数组dist[]中。

C语言程序：

/* Dijkstra算法程序 */#define MAX_INT (int)((unsigned)(-1) >> 1)#define MIN(x, y) ((x)>(y))?(y):(x)#define TRUE 1#define FALSE 0#include <stdio.h>//假设有N个节点其中包含1个源点，N-1个终点求源点到其他节点的最短路径#define  N 6int a[N][N];int dist[N];int prev[N];int s_set[N], s_count;int vs_set[N], vs_count;void createMatrix();void init(int s);void dijkstra();int main(void){    int i, j, s;    createMatrix();    for(i=0; i<N; i++) {        for(j=0; j<N; j++)            printf("%4d", a[i][j]);        printf("\n");    }    printf("start node:");    scanf("%d", &s);    if(s>=0 && s<=N-1) {        init(s);    } else        printf("input error!\n");    printf("first distance:\n");    for(i=0; i<N; i++)        printf("%12d", dist[i]);    printf("\n");    dijkstra();    printf("result distance:\n");    for(i=0; i<N; i++)        printf("%4d ", dist[i]);    printf("\n");    printf("result previous:\n");    for(i=0; i<N; i++)        printf("%4d ", prev[i]);    printf("\n");    return 0;}void dijkstra(){    int i, j, minval, pm;    for(;;) {        if(vs_count == 0)            return;        minval=MAX_INT;        for(i=0; i<N; i++) {            if(vs_set[i]) {                minval = MIN(minval, dist[i]);                if(minval == dist[i])                    pm = i;            }        }        s_set[pm] = TRUE;        s_count++;        vs_set[pm] = FALSE;        vs_count--;        for(i=0; i<N; i++)            if(s_set[i])                for(j=0; j<N; j++)                    if(vs_set[j] && a[i][j]!=-1) {                        int temp = MIN(dist[j], dist[i]+a[i][j]);                        if(temp < dist[j]) {                            dist[j] = temp;                            prev[j] = i;                        }                    }    }}//创建邻接矩阵void createMatrix(){    int i, j;    for(i=0; i<N; i++)        for(j=0; j<N; j++)            if(i==j)                a[i][j] = 0;            else                a[i][j] = -1;    FILE *fp;    fp = fopen("d1.txt", "r");    for(;;) {        int val;        fscanf(fp, "%d%d%d", &i, & j, &val);        if(i == -1)            break;        a[i][j] = val;    }    fclose(fp);}void init(int s){    int i;    for(i=0; i<N; i++)        dist[i] = (a[s][i]==-1)?MAX_INT:a[s][i];    for(i=0; i<N; i++)        prev[i] = s;    for(i=0; i<N; i++) {        s_set[i] = FALSE;        vs_set[i] = TRUE;    }    s_set[s] = TRUE;    s_count = 1;    vs_set[s] = FALSE;    vs_count = N-1;}

输入数据（文件）：

0 2 100 1 500 4 701 2 151 4 102 0 202 3 153 1 20 3 4 354 3 305 3 3-1 -1 -1

输出结果：

   0  50  10  -1  70  -1  -1   0  15  -1  10  -1  20  -1   0  15  -1  -1  -1  20  -1   0  35  -1  -1  -1  -1  30   0  -1  -1  -1  -1   3  -1   0start node:1first distance:  2147483647           0          15  2147483647          10  2147483647result distance:  35    0   15   30   10 2147483647 result previous:   2    1    1    2    1    1