Dijkstra算法 Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的最短路径路由算法,是广度优先算法的一种,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止。其基本原理是:每次新扩展一个距离最短的点,更新与其相邻的点的距离。当所有边权都为正时,由于不会存在一个距离更短的没扩展过的点,所以这个点的距离永远不会再被改变,因而保证了算法的正确性。不过根据这个原理,用Dijkstra求最短路的图不能有负权边,因为扩展到负权边的时候会产生更短的距离,有可能就破坏了已经更新的点距离不会改变的性质。 Dijkstra算法能得出最短路径的最优解,但由于它遍历计算的节点很多,所以效率低。 Dijkstra算法是很有代表性的最短路算法,在很多专业课程中都作为基本内容有详细的介绍,如数据结构,图论,运筹学等等。
Dijkstra 算法的时间复杂度为O(n^2)
空间复杂度取决于存储方式,邻接矩阵为O(n^2)
代码实现
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#include <stdio.h> #include <vector> #include <iostream> using namespace std; #define INF 0x7fffffff #define maxN 50 #define USE_C 1 #define NOT_USE_C 0 #define USE_CPP 1 int matrix[maxN][maxN]; void Dijkstra_cpp(vector<vector< int >>&vec,vector< int >& result, int v0){ vector< int > visited(vec.size(),0); int last_visitied = 0; result[0] = 0; for ( int i =0;i<vec.size()-1;i++){ for ( int j = 0;j<vec.size()-1;j++){ if (visited[i]==0){ if (vec[v0][j]!= 0){ int dist =vec[v0][j] +last_visited; if (dist<result[j]) result[j] = dist; } } } int minIndex = 0; while (visited[minIndex] == 1) minIndex++; for ( int j = minIndex;j<vec.size();j++){ if (visited[j] ==0&&result[j]<result[minIndex]){ minIndex = j; } } last_visited = result[minIndex]; visited[minIndex] = 1; v0 = minIndex; } } int _tmain( int argc,_TCHAR* argv[]){ freopen ( "Dijkstra2Data.txt" , "r" ,stdin); int n; cin>>n; vector<vector< int >> vec(n,vector< int >(n,0)); for (i = 0;i<n;i++){ for (j = 0;j<n;j++){ cin>>vec[i][j]; } } vector< int > result(n,INF); Dijkstra_cpp(vec,result,0); for ( int i =0;i<n;i++){ if (result[i] == INF) cout<< "INF" <<endl; else cout<<result[i]<<endl; } return 0; } |
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