温习 数据结构之求最短路径 Dijstra

本文详细介绍了一种基于迪杰斯特拉算法的实现方法,用于求解加权图中从指定起点到所有其他顶点的最短路径。通过定义特定的数据结构如顶点类型、边类型、邻接矩阵等,该算法能够有效地处理复杂网络中的路径寻优问题。
#include <stdio.h>

#define INFINITY INT_MAX     //最大值
#define MAX_VERTEX_NUM 20    //最大顶点个数
#define MAX_NAME 5 //定点字符串的最大长度+1
#define MAX_INFO 20  //相关信息字符串的最大长度+1
#define FALSE 0
#define TRUE 1
typedef int VRType;
typedef char InfoType;
typedef char VertexType[MAX_NAME];
typedef int PathMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; //用来存储最短路径
typedef int ShortPathTable[MAX_VERTEX_NUM];//v0到vi的距离
typedef enum {DG,DN,UDG,UDN} GraphKind  
typedef struct ArcCell{
      VRType adj;  //顶点关系
      InfoType *info;
}ArcCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];
typedef struct{
     VertexType vexs[MAX_VERTEX_NUM];  //顶点向量
     AdjMatrix  arcs;       //邻接矩阵
     int    vexnum,arcnum;  //图的当前顶点数和弧数
     GraphKind kind;    //图的种类标志
}MGraph;

void ShortestPath_DIJ(MGraph G,int v0,PathMatrix *p,ShortPathTable *D)
{// 用DIJ算法求有网G的v0顶点到其余顶点V的最短路径p[v]及带权长度
 //D[v]。若p[v][w]为TRUE,则w是从v0到v当前求得最短路径上的顶点。
 //final[v]为TRUE当且仅当v属于S,即已经求得从vo到v的最短路径
    int v,w,i,j,min;
    int final[MAX_VERTEX_NUM];//final[i]=1代表已经求出v0到vi的最短路径
    for(v=0;v<G.vexnum;++v)
    {
       final[v]=FALSE;
       (*D)[v]=G.arcs[v0][v].adj;
       for(w=0;w<G.vexnum;++w) (*p)[v][w]=FALSE;  //设空路径
       if((*D)[v]<INFINITY) {
           (*P)[v][v0]=TRUE;   //v0到v有通路
           (*P)[v][v]=TRUE;    
       }
    }
    (*D)[v0]=0;
    final[v0]=TRUE;  //初始化,v0顶点属于s集
  for(i=1;i<G.vexnum;++i)  //其余G.vexnum-1个顶点
  { //开始住循环,每次求得v0到顶点v的最短路径,并加v到s里
      min=INFINITY; //当前所知离v0顶点的最近距离·
      for(w=0;w<G.vexnum;++w)
         if(!final[w])  //顶点在V-S中
             if((*D)[w]<min)  //// 找出当前未使用的点w的(*D)[w]最小值
             {
                 v=w;         // 保存当前邻接点中距离最小的点的号码
                 min=(*D)[w];
             }//顶点离v0更近
     final[v]=TRUR;  //离v0顶点更近的v加入到s集
    for(w=0;w<G.vexnum;++w) //更新当前最短路径及距离
    {
      if(!final[w] && min<INFINITY && G.arcs[v][w].adj<INFINITY 
              &&(min+G.arcs[v][w].adj<(*D)[w]))  //从v0经新加入的节点再到w的距离比原来到w的距离近的话则更改最短距离
      {//修改D[w]和p[w],w属于v-s
          (*D)[w]=min+G.arcs[v][w].adj;
          for(j=0;j<G.vexnum;++j)
              (*p)[w][j]=(*p)[v][j];  //属于v0到v的顶点也属于v0带w的顶点
          (*p)[w][w]=TRUE; 
      }
    }
  }

}//ShortestPath_DIJ

  

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