C++ Dijkstra算法

本文详细介绍了如何使用C++编程语言实现Dijkstra算法,用于解决图中两点之间的最短路径问题,通过邻接矩阵表示图结构并进行距离计算。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[1001][1001],n,m,s,dis[1001],vis[1001];
void dijkstra(){
	//初始化最短路径为无穷远
	memset(dis,0x3f,sizeof(dis));
	//初始起点距离 
	dis[s]=0; 
	for(int i=1;i<=n;i++){ //一共会加入n个点 
		//找未被标记中最小距离的点 
		int minn=2147483647;
		int u;//记录距离最小的点的标号
		for(int j=1;j<=n;j++){ //遍历所有的点 
			if(vis[j]==0 && dis[j]<minn){
				minn=dis[j];
				u=j;
			} 
		} 
		//加入到标记中
		vis[u]=1;
		//更新以u作为起点的点的距离
		for(int j=1;j<=n;j++){
			if(vis[j]==0 && dis[j]>dis[u]+a[u][j]){
				dis[j]=dis[u]+a[u][j];
			}
		} 
	} 
}
int main(){
	cin>>n>>m>>s;
	memset(a,0x3f,sizeof(a));
	for(int i=1;i<=n;i++){
		a[i][i]=0;
	}
	for(int i=1;i<=m;i++){
		int p,q,t;
		cin>>p>>q>>t;
		a[p][q]=t;
	}
	dijkstra();
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cout<<dis[i]<<" "; 
	}
	return 0;
}

### 关于C++实现Dijkstra算法 #### 代码解释 在C++中实现Dijkstra算法通常涉及创建一个`Graph`类,此过程包括初始化顶点数量、构建邻接表或矩阵以表示图中的连接关系。对于每条边而言,会调用成员方法`addEdge()`来完成添加操作[^3]。 为了执行实际的最短路径搜索工作,定义了名为`dijkstra()`的方法,在这里引入了优先队列(最小堆),它帮助按照当前已知到达各节点所需代价从小到大顺序处理待访问结点集合;同时维护着一个数组记录从起点出发至各个目标位置间的最优估计成本。当遍历过程中发现更优路线时即刻更新对应项并重新入队等待后续探索直至全部可达地点均被评估完毕为止[^4]。 下面是具体的C++代码示例: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <queue> using namespace std; class Graph { int V; // Number of vertices vector<pair<int, int>> *adj; public: Graph(int V); // Constructor void addEdge(int u, int v, int w); void dijkstra(int src); }; // 构造函数分配内存给邻接表 Graph::Graph(int V) : V(V), adj(new vector<pair<int, int>>[V]) {} void Graph::addEdge(int u, int v, int w){ adj[u].emplace_back(make_pair(v,w)); } struct CompareDist{ bool operator()(const pair<int,int>& a,const pair<int,int>& b){ return a.second>b.second; } }; void Graph::dijkstra(int src) { priority_queue< pair<int, int>, vector <pair<int, int> > , CompareDist> pq; vector<int> dist(V, INT_MAX); pq.push({src, 0}); dist[src]=0; while (!pq.empty()) { auto top = pq.top(); pq.pop(); int node=top.first; int distance=top.second; if (distance != dist[node]) continue; for(auto &edge: adj[node]){ int neighbor=edge.first; int weight=edge.second; if(dist[neighbor]>dist[node]+weight){ dist[neighbor]=dist[node]+weight; pq.emplace(neighbor,dist[neighbor]); } } } cout << "Vertex Distance from Source\n"; for (int i=0;i<V;++i) printf("%d \t\t %d\n", i, dist[i]==INT_MAX?-1:dist[i]); } ``` 这段程序展示了如何利用面向对象编程的思想封装图形结构及其基本运算逻辑,并通过巧妙运用STL容器简化核心流程控制语句的设计难度。值得注意的是,上述版本采用了基于索引编号而非名称字符串形式指定起始/终止端点的方式,因此适用于简单场景下的性能优化需求[^5]。
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