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Floyd算法(任意两点间最短路径)

Floyd算法(任意两点间最短路径)

作者: 小幸运Q | 来源:发表于2018-07-05 17:23 被阅读6次

    因为时间复杂度为O(n^3),所以可以使用顶点数为200以内,创建邻接矩阵在空间上也是可以的,而且每个点之间的数据都需要记录,使用邻接矩阵也是很好的。

    设计思路:

    1. 遍历所有的点k
    2. 以该点k为中介点,遍历所有与它相邻的点是否满足dis[i][k]+dis[k][j]<dis[i][j],满足则覆盖a[i][j]。
    如果使用邻接表,则dis[..][k]很难找,需要遍历0-n-1的行才能找到所有的dis[..][k]。
    dis[i][j]也是,操作比矩阵要复杂很多。
    

    示例代码:

    测试数据:
    4 5
    1 2 1
    1 3 2
    1 4 5
    2 4 3
    3 4 1
    
    image.png

    主要数据结构:

    int dis[N][N]={0};           // 记录到源点的距离
    int points=0;                // 记录点数
    

    示例代码:

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    typedef struct{
      int num;      // 在BFS中第一列[0]中作为记录上次遍历的位置
      int length;    // 长度
    }Node;
    const int INF=10000000;
    #define N 200
    int dis[N][N]={0};           // 记录到源点的距离
    int points=0;                // 记录点数
    int edges=0,begining,ending;
    void Floyd(){
      int i,j,k;
      for(k=1;k<points+1;k++){
        for(i=1;i<points+1;i++){
          for(j=1;j<points;j++){
            if(dis[i][k]!=INF&&dis[k][j]!=INF&&dis[i][k]+dis[k][j]<dis[i][j]){
              // 如果同步到i>j的一面会导致实际更改未被打印,所以要把左侧的结果同步到右侧。
              dis[i][j]=dis[i][k]+dis[k][j];
              dis[j][i]=dis[i][k]+dis[k][j];
            }
          }
        }
      }
    }
    // 为了减少打印操作,只打印右半边的数据
    void show(){
      int i,j;
      for(i=1;i<points+1;i++){
        for(j=i+1;j<points+1;j++){
          if(dis[i][j]!=0)
          cout<<"("<<i<<","<<j<<")"<<dis[i][j]<<endl;
        }
      }
    }
    int main(){
      int i,j;
      scanf("%d %d",&points,&edges);
      for(i=1;i<points+1;i++){
        for(j=1;j<points+1;j++){
          dis[i][j]=INF;
        }
      }
      int point1,point2,length;
      for(i=0;i<edges;i++){
        scanf("%d %d %d",&point1,&point2,&length);
        dis[point1][point2]=length;
        dis[point2][point1]=length;
      }
      Floyd();
      show();
    }
    

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