图的表示法
常用的图的表示法可以分为邻接矩阵和邻接表。
邻接矩阵是一个i*j的二维数组,当i与j之间有边时标记为1,无边则为0。当边数较少时显然邻接矩阵会浪费大量空间。所以这边我们主要讨论邻接表。直接上代码:
#include#define maxx 10000 using namespace std; typedef struct lnode *glink; struct lnode{//邻接表节点 int v;//边的另一个顶点 int w;//权值 glink next;//下一个节点 }Lnode; glink NewNode(int v,int w,glink next){ glink x=(glink)malloc(sizeof *x); x->v=v; x->w=w; x->next=next; return x; }//建立一个新节点 typedef struct graph *Graph; struct graph{ int n;//顶点数 int e;//边数 glink *adj;//邻接表数组 }Ldgraph; Graph init(int v){//创建n个顶点的图 Graph G=(Graph)malloc(sizeof *G); G->n=v; G->e=0; G->adj=(glink *)malloc((v+1)*sizeof(glink)); for(int i=0;i<=v;i++){ G->adj[i]=0; } return G; } int Edges(Graph G){//边数 return G->e; } int Ver(Graph G){//点数 return G->n; } int exist(int i,int j,Graph G){//判断边(i,j)是否存在 if(i<1||j<1||i>G->n||j>G->n) return 0; glink p=G->adj[i]; while(p&&p->v!=j) p=p->next; if(p) return 1; else return 0; } void add(int i,int j,int w,Graph G){//插入新的边 if(i<1||j<1||i>G->n||j>G->n||exist(i,j,G)||i==j) return ;//判断是否越界或已存在 G->adj[i]=NewNode(j,w,G->adj[i]);//由于是无向图,所以adj[i]和adj[j]都要插入 G->adj[j]=NewNode(i,w,G->adj[j]);//结合NewNode()可以得知新节点都是插在链首 G->e++; }
以上就是邻接表实现赋权无向图的基本操作。
Dijkstra算法求最短路径
这边借用离散数学的例题讲解:
题目要求v0到v5的最短路径。观察表格第一行,直接将v0对应的(0,λ)标记永久符号✳;第二行查找v0到对应点的路径(已有永久标号的不必再查找),发现v0到v1的权值为1最小,所以将v1对应的(1,v0)标记上✳;接下来继续寻找v1到对应点的路径,比较权值,最小的就标上永久符号。
每一次的比较都能让一个顶点得到永久标号,所以有多少个顶点就有多少次的判断
比如第三行v2得到标号,可知v0到v3的距离为3,往上搜索(根据永久标号)得知路径为v0->v1->v2。
另外注意v3那一列,第三行和第四行都是(8,v1),这是因为第三行查找的是v1到v3的路径,由图知是7,再加上v1本身的最短距离1,得到8;而第四行查找的是v2到v3的路径,由图知二者没有边应该是(+∞,v2),和(8,v1)比较显然更短的是8,所以不必更改
所以该算法行要比较,列也要比较
了解原理后直接上代码:
typedef struct Node{
int data;//点
int w;//权值
friend bool operator < (struct Node a, struct Node b){
return a.w > b.w;
}
}Node;
Node dist[1100];//表示为上面题目表格中的每一个括号
int visit[1100];//是否有永久标号
priority_queueq;//优先队列
void Dijkstra(Graph G,int v0){//v0是起点
for(int i=0;i<=G->n;i++){
dist[i].data=i;
dist[i].w=maxx;
visit[i]=0;
}
dist[v0].w=0;//起点(0,x)标记
q.push(dist[v0]);//
while(!q.empty()){
Node cd=q.top();
q.pop();
int u=cd.data;
if(visit[u])//如果找到最短路
continue;
//没有找到最短路
visit[u]=1;//标记
glink p=G->adj[u];
while(p){
int tempv = p->v;
int tempw = p->w;
if(!visit[tempv]&&dist[tempv].w>dist[u].w+tempw){
dist[tempv].w=dist[u].w+tempw;
q.push(dist[tempv]);
}
p = p->next;
}
}
}
int main(){
int n,m,k;
cin>>n>>m>>k;
Graph p;
p=init(n);
for(int i=0;i>a>>b>>w;
add(a,b,w,p);
}
for(int i=0;i>a>>b;//查找ab之间的最短距离
Dijkstra(p,a);
if(dist[b].w!=maxx){
cout< 


