图(最短路径算法————迪杰斯特拉算法和弗洛伊德算法).RP

文转:http://blog.csdn.net/zxq2574043697/article/details/9451887

一:

最短路径算法
1. 迪杰斯特拉算法
2. 弗洛伊德算法
二:
1. 迪杰斯特拉算法
从源点到其余各点的最短路径
最短路径的长度递增的次序求得各条路径
路径长度最短的最短路径的特点:
在这条路径上,必定只含一条弧,并且这条弧的权值最小
下一条路径长度次短的最短路径的特点:
它只可能有两种情况:或是直接从源点到该(只含一条弧)或者是从源点经过顶点v1,再到达该顶点(由两条弧组成)
再下一条路径长度次短的最短路径的特点:
它可能有三种情况:或者是直接从源点到该(只含一条弧)或者是从源点经过顶点v1,再到达该顶点(由两条弧组成);或者是从源点经过顶点v2,再到达该顶点。
其余最短路径的特点:
它或者是直接从源点到该点(只含一条弧)或者是从源点经过已求得最短路径的顶点,再到达该顶点
迪杰斯特拉算法
算法:
(a) 初始化:用起点v到该顶点w的直接边(弧)初始化最短路径,否则设为∞;
(b)从未求得最短路径的终点中选择路径长度最小的终点u:即求得v到u的最短路径;
(c) 修改最短路径:计算u的邻接点的最短路径,若(v,…,u)+(u,w)<(v,…,w),则以(v,…,u,w)代替。
(d) 重复(b)-(c),直到求得v到其余所有顶点的最短路径。
特点:总是按照从小到大的顺序求得最短路径
顶点A到其他顶点的最短路径
Dijkstra算法可描述如下:
初始化:S { v0 }; 
         dist[j] Edge[0][j],   j = 1, 2, …, n-1;
                                         // n为图中顶点个数
· 求出最短路径的长度:
         dist[k]  min{ dist[i] },  iÎV- S ;
         SSU { k};
¸ 修改: 
      dist[i]  min{ dist[i], dist[k] + Edge[k][i] },
               对于每一个iÎV- S ;
¹ 判断:  若S = V, 则算法结束,否则转
 
二:
弗洛伊德算法
求每对顶点之间的最短路径。
依次计算矩阵A(0),A(1),…,A(n)。
A(0)为邻接矩阵,
计算A(k)时,
A(k)(i,j)=min{A(k-1)(i,j), A(k-1)(i,k)+A(k-1)(k,j)}
A(0) [i][j]是从顶点vi vj , 中间顶点是v0的最短路径的长度,  A(k) [i][j]是从顶点vi vj ,  中间顶点的序号不大于k的最短路径的长度, A(n-1)[i][j]是从顶点vi vj 的最短路径长度。
 
 
弗洛伊德算法的基本思想是:
 vi  vj 的所有可能存在的路径中,选出一条长度最短的路径
n 次试探:
<vi,vj>存在,则存在路径{vi,vj}
                // 路径中不含其它顶点
<vi,v0>,<v0,vj>存在,则存在路径{vi,v0,vj}
             // 路径中所含顶点序号不大于0
{vi,…,v1}, {v1,…,vj}存在,
   则存在一条路径{vi, …, v1, …vj}
             // 路径中所含顶点序号不大于1
      
依次类推,则 vi  vj 的最短路径应是上述这些路径中,路径长度最小者
 
求每对顶点之间的最短路径
 
 
 
弗洛伊德算法
技巧:计算A(k)的技巧。
k行、第k列、对角线的元素保持不变,对其余元素,考查A(i,j)A(i,k)+A(k,j)(第k列i“行”元素加上第k行j“列”元素,简记为“行+列”),如果后者更小则替换A(i,j),同时修改路径。
本节给出的求解最短路径的算法不仅适用于带权有向图,对带权无向图也可以适用。因为带权无向图可以看作是有往返二重边的有向图,只要在顶点vi vj 之间存在无向边(vi , vj ),就可以看成是在这两个顶点之间存在权值相同的两条有向边< vi , vj >和< vj , vi >。
试利用Dijkstra算法求下图中从顶点1到其他各顶点间的最短路径,写出执行算法过程中各步的状态
 
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/Leroscox/p/6198841.html