Floyd 算法详解

Floyd-Warshall

    Floyd算法,是一种著名的多源最短路算法。

核心思想:

    用邻接矩阵存储图,核心代码为三重循环,第一层枚举中间点k,二三层分别枚举起始点i与目标点j。然后判断经过中间点k后,i与j间的路程是否会减小。如果是,就更新i,j之间的最短路。


for(int k=1;k<=n;k++)
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++)  
            if(e[i][j]>e[i][k]+e[k][j])
                e[i][j]=e[i][k]+e[k][j];
 

    需要注意的是,为了保证更新成功,需要将e数组初始化为无穷大。同时为了防止程序做无意义的到自己的最短路,将每个节点到本身的距离初始化为0。

算法复杂度:

   该算法的空间复杂度为n^2(不算优秀,但勉强接受),时间复杂度O(n^3)(呵呵)。

完整代码:

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;
const int inf=99999999;
int n,m,x,y,z,s;
int dis[1001][1001];
int main()
{
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&s);
    for(int i=1;i<=n;i++) 
        for(int j=1;j<=n;j++) 
                if(i!=j) dis[i][j]=inf;    
                else dis[i][j]=0;
      for(int i=1;i<=m;i++)
      {
           scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
           dis[x][y]=dis[y][x]=z;
      }
      for(int k=1;k<=n;k++)
          for(int i=1;i<=n;i++)
              for(int j=1;j<=n;j++)
                  if(dis[i][k]+dis[k][j]<dis[i][j])
                      dis[i][j]=dis[i][k]+dis[k][j];
     for(int i=1;i<=n;i++)
          printf("%d ",dis[s][i]);
      return 0;
}

算法优化:


for(int k = 1; k <= n; k++)
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            for(int j = 1; j <= i; j++)
                dis[i][j] = min(dis[i][j], dis[i][k]+dis[k][j]),
                dis[j][i] = dis[i][j];

   这里利用了矩阵的对称性,只更新一半矩阵即可。但整体时间复杂度还是不够理想,依然是O(n^3)。所以通常n较大时不考虑此算法。


原文地址:https://www.cnblogs.com/yanyiming10243247/p/9236889.html