C语言实现最短路问题的算法

C语言实现最短路问题的算法,第1张

#i nclude<stdio.h>

#i nclude <stdlib.h>

//Dijkstra算法实现函数

void Dijkstra(int n,int v,int dist[],int prev[],int **cost)

{

int i

int j

int maxint = 65535//定义一个最大的数值,作为不相连的两个节点的代价权值

int *s //定义具有最短路径的节点子集s

s = (int *)malloc(sizeof(int) * n)

//初始化最小路径代价和前一跳节点值

for (i = 1i <= ni++)

{

dist[i] = cost[v][i]

s[i] = 0

if (dist[i] == maxint)

{

prev[i] = 0

}

else

{

prev[i] = v

}

}

dist[v] = 0

s[v] = 1//源节点作为最初的s子集

for (i = 1i <ni++)

{

int temp = maxint

int u = v

//加入具有最小代价的邻居节点到s子集

for (j = 1j <= nj++)

{

if ((!s[j]) &&(dist[j] <temp))

{

u = j

temp = dist[j]

}

}

s[u] = 1

//计算加入新的节点后,更新路径使得其产生代价最短

for (j = 1j <= nj++)

{

if ((!s[j]) &&(cost[u][j] <maxint))

{

int newdist = dist[u] + cost[u][j]

if (newdist <dist[j])

{

dist[j] = newdist

prev[j] = u

}

}

}

}

}

//展示最佳路径函数

void ShowPath(int n,int v,int u,int *dist,int *prev)

{

int j = 0

int w = u

int count = 0

int *way

way=(int *)malloc(sizeof(int)*(n+1))

//回溯路径

while (w != v)

{

count++

way[count] = prev[w]

w = prev[w]

}

//输出路径

printf("the best path is:\n")

for (j = countj >= 1j--)

{

printf("%d ->",way[j])

}

printf("%d\n",u)

}

//主函数,主要做输入输出工作

void main()

{

int i,j,t

int n,v,u

int **cost//代价矩阵

int *dist//最短路径代价

int *prev//前一跳节点空间

printf("please input the node number: ")

scanf("%d",&n)

printf("please input the cost status:\n")

cost=(int **)malloc(sizeof(int)*(n+1))

for (i = 1i <= ni++)

{

cost[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*(n+1))

}

//输入代价矩阵

for (j = 1j <= nj++)

{

for (t = 1t <= nt++)

{

scanf("%d",&cost[j][t])

}

}

dist = (int *)malloc(sizeof(int)*n)

prev = (int *)malloc(sizeof(int)*n)

printf("please input the source node: ")

scanf("%d",&v)

//调用dijkstra算法

Dijkstra(n, v, dist, prev, cost)

printf("*****************************\n")

printf("have confirm the best path\n")

printf("*****************************\n")

for(i = 1i <= n i++)

{

if(i!=v)

{

printf("the distance cost from node %d to node %d is %d\n",v,i,dist[i])

printf("the pre-node of node %d is node %d \n",i,prev[i])

ShowPath(n,v,i, dist, prev)

}

}

}

function R=main_Dj()

clcclear

G=[1 2 51 4 12 3 12 4 62 5 5.82 6 5.72 7 5.63 7 2 3 11 1.5 3 12 4...

    4 5 0.54 8 3 5 6 15 9 36 7 0.66 10 2.5 7 11 2.78 9 18 12 6...

    9 10 1.59 12 510 11 0.510 12 411 12 3]

opt=0

route=sroute(G,opt)

R=[]

r=route(3,end)

R=[r,R]

while r~=1

  r=route(3,r)

  R=[r,R]

end

R=char(R+64)

R=[R,'O']

end

function route=sroute(G,opt)

% 求图的最短路的Dijkstra算法,规定1是起点

% G是给定图的邻接矩阵或弧表矩阵,程序能够自动识别

% 当opt=0(或缺省)时求无向图的最短路,opt=1时求有向图的最短路

% d——标记最短距离 

% route是一个矩阵,第一行标记顶点,第2行标记1到该点的最短距离,

% 第3行标记最短路上该点的先驱顶点

if (nargin==1) opt=0 end

while 1      % 此循环自动识别或由弧表矩阵生成邻接矩阵

   if G(1,1)==0

      A=G

      n=size(A,1)

      M=sum(sum(A))break

   else

      e=G

      n=max([e(:,1)e(:,2)])          % 顶点数

      m=size(e,1)                     % 边数

      M=sum(e(:,3))                   % 代表无穷大

      A=M*ones(n,n)

      for k=1:m

          A(e(k,1),e(k,2))=e(k,3)  

          if opt==0 

               A(e(k,2),e(k,1))=e(k,3) % 形成无向图的邻接矩阵

          end         

      end

      A=A-M*eye(n)                      % 形成图的邻接矩阵      

   end

   break

end

pb(1:length(A))=0pb(1)=1               % 永久标号点记为1

index1=1                                % 依次记录永久标号顶点

index2=ones(1,length(A))                % 标记最短路上各点的先驱顶点

d(1:length(A))=Md(1)=0                 % 标记距离

temp=1                                  % 标记最近一个永久标号点

while sum(pb)<length(A)

   tb=find(pb==0)                       % 找出临时标号点

   d(tb)=min(d(tb),d(temp)+A(temp,tb))  % 更新距离

   tmpb=find(d(tb)==min(d(tb)))         % 确定新最小距离点

   temp=tb(tmpb(1))                     % 其中之一记为新永久标号点

   pb(temp)=1                           % 增加新永久标号点

   index1=[index1,temp]                 % 记录新永久标号点

   index=index1(find(d(index1)==d(temp)-A(index1,temp)')) % 确定前驱顶点

   if length(index)>=2                   % 前驱顶点多于1个时取第一个

      index=index(1)

   end

   index2(temp)=index                   % 记录前驱顶点

end

route=[1:n d index2]

end

运行结果

R =

ADEFJKO

代码自己看,不解释,也别叫我解释了,很麻烦的。

开始,运行(或者直接按Win+R),输入notepad

将下面两行百分号之间的内容复制进去,再保存成dijkstra.m,注意保存路径(最好保存到Matlab的工作路径中)

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

function [d,DD]=dijkstra(D,s)

%Dijkstra最短路算法Matlab程序用于求从起始点s到其它各点的最短路

%D为赋权邻接矩阵

%d为s到其它各点最短路径的长度

%DD记载了最短路径生成树

[m,n]=size(D)

d=inf.*ones(1,m)

d(1,s)=0

dd=zeros(1,m)

dd(1,s)=1

y=s

DD=zeros(m,m)

DD(y,y)=1

counter=1

while length(find(dd==1))<m

for i=1:m

if dd(i)==0

d(i)=min(d(i),d(y)+D(y,i))

end

end

ddd=inf

for i=1:m

if dd(i)==0&&d(i)<ddd

ddd=d(i)

end

end

yy=find(d==ddd)

counter=counter+1

DD(y,yy(1,1))=counter

DD(yy(1,1),y)=counter

y=yy(1,1)

dd(1,y)=1

end

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

然后在matlab命令窗口中,生成D和s

然后调用:[d,DD]=dijkstra(D,s)


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/8126700.html

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