温习Algs4 (六):有向带权图,最短路径

本文详细介绍了有向带权图的概念,并探讨了两种常用的最短路径算法——Dijkstra算法和Bellman-Ford算法。Dijkstra算法适用于非负权重图,通过不断选取最近节点更新距离;而Bellman-Ford算法能处理包含负权重边的情况,但其效率较低。文章提供了相关类的API接口和算法实现概述。

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有向带权图

有向带权图的API和有向图的几乎一样, 不再赘述

WeightedDirectedEdge.java

/******************************************************************************
 *  Compilation:  javac WeightedDirectedEdge.java
 *  Execution:    java WeightedDirectedEdge
 *  Author:       Chenghao Wang
 ******************************************************************************/

public class WeightedDirectedEdge implements Comparable<WeightedDirectedEdge> {
   
   
    private int from;
    private int to;
    private double weight;

    WeightedDirectedEdge() {
   
    }
    WeightedDirectedEdge(int from, int to, double weight) {
   
   
        this.from = from;
        this.to = to;
        this.weight = weight;
    }

    public int from() {
   
   
        return from;
    }

    public int to() {
   
   
        return to;
    }

    public double weight() {
   
   
        return weight;
    }

    @Override
    public int compareTo(WeightedDirectedEdge other) {
   
   
        if (weight < other.weight) return -1;
        if (weight > other.weight) return +1;
        return 0;
    }

    @Override
    public String toString() {
   
   
        return String.format("%d -> %d (%.2f)\n", from, to, weight);
    }
}

EdgeWeightedDigraph.java

/******************************************************************************
 *  Compilation:  javac EdgeWeightedDigraph.java
 *  Execution:    java EdgeWeightedDigraph
 *  Author:       Chenghao Wang
 ******************************************************************************/
import java.util.Scanner;

public class EdgeWeightedDigraph {
   
   
    private int vertexCount;
    private int edgeCount;
    private Bag<WeightedDirectedEdge>[] adj;
    private Bag<WeightedDirectedEdge> edges;

    EdgeWeightedDigraph
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