最短路径:用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。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。Dijkstra算法能得出最短路径的最优解,但由于它遍历计算的节点很多,所以效率低。
最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题, 旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径。 算法具体的形式包括:
1.确定起点的最短路径问题 - 即已知起始结点,求最短路径的问题。
2.确定终点的最短路径问题 - 与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题。在无向图中该问题与确定起点的问题完全等同,在有向图中该问题等同于把所有路径方向反转的确定起点的问题。
3.确定起点终点的最短路径问题 - 即已知起点和终点,求两结点之间的最短路径。
4.全局最短路径问题 - 求图中所有的最短路径。
例题:
/*
n个点,m条边,求1 - n 的距离
输入x y z,表示x到y的距离为z
不存在输出-1
*/
7 10
1 3 3
1 4 1
3 4 1
2 3 5
3 5 5
4 5 2
3 6 2
5 6 1
5 7 7
6 7 4
代码实现:
#include<cstdio> #include<algorithm> #include<cstring> #include<queue> using namespace std; #define INF 0x3f3f3f3f struct Pair { int first,second; //first存点,second存距离 bool friend operator < (Pair a,Pair b) { return a.second > b.second; } }pr,ne; int n,m; vector<int> edge[105]; //存与之相连的边 int length[105][105]; //存相连边的长度 int dis[105]; //记录到起点的距离 void dijkstra() { memset(dis,INF,sizeof(dis)); /* 第二个参数可以填 0,-1,1,其他 0:把元素都初始化为0 -1:初始化为-1 1:初始化为一个奇怪的值 其他:其他 */ bool vis[105]; memset(vis,false,sizeof(vis)); dis[1] = 0; pr.first = 1; pr.second = 0; priority_queue<Pair> Q; Q.push(pr); while (!Q.empty()) { pr = Q.top(); // printf ("==%d %d==\n",pr.first,pr.second); Q.pop(); if (vis[pr.first]) continue; vis[pr.first] = true; for (int i = 0 ; i < edge[pr.first].size() ; i++) { ne.first = edge[pr.first][i]; ne.second = pr.second + length[pr.first][ne.first]; if (ne.second < dis[ne.first]) { dis[ne.first] = ne.second; Q.push(ne); } } } } int main() { scanf ("%d%d",&n,&m); memset(length,-1,sizeof(length)); for (int i = 1 ; i <= m ; i++) { int x,y,z; scanf ("%d%d%d",&x,&y,&z); edge[x].push_back(y); edge[y].push_back(x); //双向存图 if (length[x][y] == -1) length[x][y] = length[y][x] = z; else length[x][y] = length[y][x] = min(z,length[x][y]); } dijkstra(); printf ("%d\n",dis[n] == INF ? -1 : dis[n]); return 0; }