最短路径之Flody算法(邻接矩阵存图)

    xiaoxiao2023-11-16  140

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    (一) Flody算法

    (一) Flody算法

    【前言】:前面的Dijkstra算法用来解决单源最短路径的问题,即:从指定点到图上其他各点的最短路径。那么,如果我们要求图中任意两个结点之间的最短路径,如何用算法来实现呢?如果用Dijkstra来实现,就需要每次改变源点,再使用多个dis数组来记录,这样,问题就会变得很复杂。那么,有没有一种简单的算法来求图中任意两个结点之间的最短路径呢?当然有!那就是 Flody算法。

    利用类似三角形定理:三角形的任意两边之和大于或等于第三边;

    【算法思想】:求A到B的最短路径,Flody算法的核心思想就是找到一个中转站C,使得从A到C再到B的距离比从A直接到B的距离短; 核心算法就是在N个结点中找到每次合适的一个中转站k:

    for (k = 0; k < n; k++)//在n个结点中依次找中转站; { for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { if (mp[i][j] > mp[i][k] + mp[k][j])//如果直接从i到j的距离大于从i到k再到j的距离,即找到一个合适的中转站,就更新地图; { mp[i][j] = mp[i][k] + mp[k][j]; } } } }

    例如:

    有向图:

    完整代码实现如下:

    #include<iostream> using namespace std; #define N 1000 int mp[N][N];//用邻接矩阵来存图 #define INF 0x3f3f3f3f void inin(int n)//初始化,结点自己和自己之间的距离为0,其他的为无穷大; { int i, j; for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { if (i == j) mp[i][j] = 0; else { mp[i][j] = INF; } } } } void flody(int n)//核心算法 { int k, i, j; for (k = 0; k < n; k++)//在n个结点中依次找中转站; { for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { if (mp[i][j] > mp[i][k] + mp[k][j])//如果直接从i到j的距离大于从i到k再到j的距离,即找到一个合适的中转站,就更新地图; { mp[i][j] = mp[i][k] + mp[k][j]; } } } } } int main() { int n, m; int i, j,k; cin >> n >> m;//n个结点m条边 inin(n); for (i = 0; i < m; i++)//注意:这里是有向图;如果是无向图,则加上:mp[b][a]=c; { int a, b, c; cin >> a >> b >> c; mp[a][b] = c; } flody(n); for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { cout << i << "---->" << j << ":";//输出从i到j的最短路径; if (mp[i][j] == INF) cout << "oo"<<endl;//oo表示无穷大,即不联通; else cout << mp[i][j] << endl; } } return 0; }

    输入:

    4 6 0 1 5 0 2 2 0 3 7 1 2 6 1 3 1 2 3 2

    输出:

    起点 终点 最短路径 0 ----> 0: 0 0 ----> 1: 5 0 ----> 2: 2 0 ----> 3: 4 1 ----> 0: oo 1 ----> 1: 0 1 ----> 2: 6 1 ----> 3: 1 2 ----> 0: oo 2 ----> 1: oo 2 ----> 2: 0 2 ----> 3: 2 3 ----> 0: oo 3 ----> 1: oo 3 ----> 2: oo 3 ----> 3: 0

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