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C++算法:基于邻接矩阵寻找最短路径
2023-07-02 01:48:22 深夜i     --     --
C++ 算法 邻接矩阵 最短路径

在计算机科学中,寻找最短路径是一项重要的任务,它被广泛应用于很多领域,比如网络规划、交通路线规划等。C++是一种流行的计算机编程语言,也是计算机科学领域中广泛使用的一种语言。在C++中,我们可以使用邻接矩阵来解决寻找最短路径的问题。

邻接矩阵是一个二维数组,用来表示图中各节点之间的关系。在该矩阵中,每个元素表示两个节点之间的边,如果两个节点存在边连接,那么对应元素的值为1,否则为0。使用邻接矩阵可以方便地存储和访问图的信息。

在C++中,我们可以使用Dijkstra算法来寻找最短路径。该算法的基本思想是从起点开始,找到到达每个节点的最短路径。具体步骤如下:

1. 初始化距离数组dist,将起点到每个节点的距离初始化为无穷大,起点到自身的距离为0。

2. 将起点加入已访问列表,将起点到与之相邻的节点的距离存入距离数组dist中。

3. 从距离数组dist中找到最短距离的节点,将该节点加入已访问列表。

4. 更新距离数组dist中与该节点相邻的节点的最短距离,如果存在更短的路径,则更新距离数组。

5. 重复步骤3-4,直到所有节点都加入已访问列表。

下面是一个实现Dijkstra算法基于邻接矩阵的C++代码示例:


#include<iostream>

#include<limits.h>

using namespace std;

// 定义图的大小

#define N 5

// 辅助函数:查找dist数组中未访问节点的最小值

int minDistance(int dist[], bool visited[])

{

  int min = INT_MAX, min_index;

  for (int v = 0; v < N; v++)

    if (visited[v] == false && dist[v] <= min)

      min = dist[v], min_index = v;

  return min_index;

}

// Dijkstra算法的实现

void dijkstra(int graph[N][N], int src)

{

  int dist[N]; // 存储每个点到源点的最短距离

  bool visited[N]; // 标记每个点是否已访问

  for (int i = 0; i < N; i++)

    dist[i] = INT_MAX, visited[i] = false;

  dist[src] = 0; // 将源点到自己的距离设置为0

  for (int count = 0; count < N - 1; count++) {

    int u = minDistance(dist, visited);

    visited[u] = true;

    for (int v = 0; v < N; v++)

      if (!visited[v] && graph[u][v] && dist[u] != INT_MAX

        && dist[u] + graph[u][v] < dist[v])

        dist[v] = dist[u] + graph[u][v];

  }

  // 输出最短路径

  cout << "Vertex\t Distance from Source" << endl;

  for (int i = 0; i < N; i++)

    cout << i << "\t\t" << dist[i] << endl;

}

// 主程序

int main()

{

  int graph[N][N] = { 4,

             0,

             3,

             0,

             0 };

  

  dijkstra(graph, 0);

  return 0;

}

以上就是基于邻接矩阵寻找最短路径的C++算法实现。通过使用邻接矩阵和Dijkstra算法,我们可以在计算机科学中解决寻找最短路径的问题。

  
  

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