最短路径分为点到点最短路径
和源点到其他点的最短路径
问题,下面给出广度优先BFS算法
的实现。
一、点到点
1.1 问题描述
这里采用迷宫问题来举例。求从起点到终点的最短路径,采用广度优先的顺序,首先将与源点邻接的顶点的路径求出,然后再依次求解图中其他顶点的最短路径。
由于顶点的最短路径的求解顺序 是一个广度优先的顺序,因此需要一个辅助队列。具体步骤如下:
①从起点开始,先将其加入队列,设置距离为0;
②从队列首端取出位置,将从这个位置能够到达的位置加入队列,并且让这些位置的距离为上一个位置的距离加上1;
③循环2直到将终点添加到队列中,这说明我们已经找到了路径;
在这个过程中,每次处理的位置所对应的距离是严格递增的,因此一旦找到终点,当时的距离就是最短距离。
由此可见,迷宫问题是一个无向无权图。
1.2 算法实现
import java.awt.Point;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;
public class Maze {
static int M, N, dx, dy, gx, gy;
static char[][] a;
static int[][] deep;
public static void main(String[] args) {
Scanner s = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入迷宫的行数:");
M = s.nextInt();
System.out.println("请输入迷宫的列数:");
N = s.nextInt();
a = new char[M][N];
deep = new int[M][N];
System.out.println("请输入迷宫矩阵(起点为'm',终点为'e',墙壁为'1',可行路径为'0'):");
for (int i = 0; i < M; i++) {
a[i] = s.next().toCharArray();
}
for (int i = 0; i < M; i++)
for (int j = 0; j < N; j++) {
if (a[i][j] == 'm') {
dx = i;
dy = j;
}
if (a[i][j] == 'e') {
gx = i;
gy = j;
}
}
int len = bfs();
System.out.println("从起点到终点的最短路径为:" + len);
}
private static int bfs() {
Queue<Point> q = new LinkedList<Point>();
int[] tx = { -1, 1, 0, 0 };