1. 什么是短路径问题
2. Dijkstra算法的基本思想
3. Dijkstra算法的实现步骤
4. 代码实现
5. 总结
什么是短路径问题
短路径问题是指在一个加权有向图或无向图中,从一个起点到一个终点的所有路径中,权值之和小的路径。短路径问题是图论中的经典问题,是很多算法和应用的基础。
Dijkstra算法的基本思想
Dijkstra算法是一种贪心算法,用于解决短路径问题。它的基本思想是从起点开始,按照距离从小到大的顺序扩展节点,直到扩展到终点为止。
Dijkstra算法的实现步骤
1. 初始化
首先,将起点的距离设为0,其他节点的距离设为无穷大。起点的前驱节点为空。
2. 选择小距离节点
从未扩展的节点中,选择距离小的节点进行扩展。如果所有节点都已经扩展完毕,则算法结束。
3. 更新距离
将当前节点的所有邻居节点的距离更新为当前节点的距离加上邻居节点到当前节点的距离。如果更新后的距离比原来的距离小,则更新邻居节点的前驱节点为当前节点。
4. 标记节点
将当前节点标记为已扩展。
5. 重复步骤2-4,直到扩展到终点。
以下是Dijkstra算法的C语言实现
```e MXVEX 100 // 节点数e INFINITY 65535 // 无穷大
typedef struct {t vexs[MXVEX]; // 节点数组t arcs[MXVEX][MXVEX]; // 邻接矩阵tumNodes; // 节点数
} Graph;
ttdtt path[]) {tin;t visited[MXVEX]; // 标记节点是否已扩展
// 初始化umNodes; i++) {
visited[i] = 0;
dist[i] = G.arcs[start][i];
if (dist[i]< INFINITY) {
path[i] = start;
} else {
path[i] = -1;
}
}
visited[start] = 1;
// 选择小距离节点umNodes; i++) {in = INFINITY;umNodes; j++) {in) {
k = j;in = dist[j];
}
}
// 更新距离
visited[k] = 1;umNodes; j++) {
if (!visited[j] && (dist[k] + G.arcs[k][j]< dist[j])) {
dist[j] = dist[k] + G.arcs[k][j];
path[j] = k;
}
}
}
Dijkstra算法是解决短路径问题的一种常用算法,它的实现思路简单、代码易于理解。在实际应用中,可以通过邻接矩阵或邻接表来表示图,并使用Dijkstra算法求解短路径。