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算法结点图的多源点最短路问题和传递闭包之Floyd-Warshall算法 By ACReaper

2013-05-01 11:53 288 查看
最近一直在研究算法结点之类的问题,上午正好有机会和大家共享一下.

我们道知求图的最短路有Dijkstra应用于无负权的算法,也有应用于有负权的Bellman0-Ford算法,但是当源点有多个呢?难道我们要用调n次的Dijkstra算法?有没有其它的算法呢?这是当然的,Floyd-Warshall就是用来处理这个问题的,或许有学过的人会说这个算法的率效太低,为O(n^3)但是,当摊销到每一条路上时,其率效为O(V)还是很高的,很适用的一个算法。

Floyd-Warshall算法是基于最短路的子路也一定是最短路这一最优子结构,加上动态规划思想来实现的,对于图中,我们假设dij(k)示表从结点Vi到结点Vj的最短路,k为其上标,示表在dij这条最短路的中间结点是属于{1,2,3....k}这个合集的,所以我们假设有结点P,合集S为{1,....k},合集Q为S-{p},那么对于dij(k)这条最短路,结点k要么在其上,要么不在,所以我们有

Dij(k) = min(Dij(k-1),Dik(k-1) + Dkj(k - 1))。

接着我们用递推来少减重复的算运,算法如下:

每日一道理

这浓浓的母爱使我深深地认识到:即使你是一只矫健的雄鹰,也永远飞不出母爱的长空;即使你是一条扬帆行驶的快船,也永远驶不出母爱的长河!在人生的路上不管我们已走过多远,还要走多远,我们都要经过母亲精心营造的那座桥!

#include <stdio.h>
//和算法导论中Floyd-Warshall算法,在图的存储中采取邻接矩阵不同,我们采取邻接链表来
//存图,并且实现该算法

#define MAXN 1000
#define INF 1 << 30
int first[MAXN + 1];
int next[MAXN + 1];
int d[MAXN + 1][MAXN + 1];
int c[MAXN + 1][MAXN + 1];
int u[MAXN + 1];
int v[MAXN + 1];
int w[MAXN + 1];
int n,m;
int main(){

while(scanf("%d%d",&n,&m) != EOF){
for(int i = 1; i <= n; i++){//Init,0代表NULL
first[i] = 0;
}
for(int i = 1; i <= m; i++){
next[i] = 0;
}

for(int e = 1; e <= m; e++){//构建邻接链表
scanf("%d%d%d",u + e, v + e, w + e);
next[e] = first[u[e]];
first[u[e]] = e;
}

//动态规划初始化
for(int i = 1; i <= n; i++){
for(int j = 1; j <= n; j++){
d[i][j] = INF;
c[i][j] = i == j?1 : 0;
}
d[i][i] = 0;
for(int e = first[i]; e != 0; e = next[e]){
d[i][v[e]] = w[e];
c[i][v[e]] = 1;
}
}
//从最底层开始递推
for(int k = 1; k <= n; k++){
for(int i = 1; i <= n; i++){
for(int j = 1; j <=n ; j++){
if(d[i][k] != INF && d[k][j] != INF)
d[i][j] <?= d[i][k] + d[k][j];

c[i][j] = c[i][j] || c[i][k] && c[k][j];
}
}
}

for(int i = 1; i <=n ; i++){
for(int j = 1; j <= n; j++){
printf("V(%d)到V(%d)的最短路存在:%d,值为:%d\n",i,j,c[i][j],d[i][j]);
}
}

}

return 0;
}

2013 04 30

By ACReaper

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录:

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