6 1 最短路徑 Floyd Warshall演算法

2022-09-07 00:15:27 字數 1547 閱讀 4134

只有五行核心的演算法

假設我們有四個點。每個點之間都有一定的距離,或者甚至沒有路

現在我們想要知道如何獲得兩點之間的最短路徑

使用之前說的深度優先或者寬度優先當然是可以的,不過有沒有更好的辦法?

於是我們使用了floyd-warshall,先進了一些的演算法

首先我們要知道,有的時候,通過n個點而從a->b,是有可能比直達得到更短的路徑

基於這個思路,我們逐步推進

1.首先是直達,這個就不用說了

2.然後我們假設「如果允許在點1中轉」,得到新的結果比較,更新資料

3.慢慢來,隨後假設「如果允許在點1和點2中轉」,再次更新資料

4.遍歷所有可能,得到最終結果

具體怎麼實現呢,我們先做一波基礎操作

首先首先,我們同樣用乙個二維陣列e來儲存路徑情況(其實就是圖的資訊)

然後是比較,以頂點1為例,可以寫成:

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

}}

點2,點3,點4...都是同理,於是我們使用乙個迴圈解決這件事情:

for(k=1;k<=n;k++)

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

for(j=1;j<=n;j++)

if(e[i][j] > e[i][k]+e[k][j])

e[i][j] = e[i][k]+e[k][j];

簡單粗暴的五行,包含了floyd-warshall演算法的思想

一句話概括,floyd-warshall演算法就是:

從i號頂點到j號頂點,只經過前k號點時,其最短路徑

通過不斷推進,我們最終可以得到從i到j的最短路徑

#include int main()

//floyd-warshall演算法

for(k=1;k<=n;k++)

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

for(j=1;j<=n;j++)

if(e[i][j] > e[i][k]+e[k][j])

e[i][j] = e[i][k]+e[k][j];

//最終的輸出

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

printf("\n");

}return 0 ;

}

其實把9999999定義成正無窮還是挺亂挺麻煩的,而且天知道會不會有bug

於是我們還可以增加一些判斷條件來改善一下情況

//floyd-warshall演算法 

for(k=1;k<=n;k++)

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

for(j=1;j<=n;j++)

if(e[i][k]e[i][k]+e[k][j])

e[i][j] = e[i][k]+e[k][j];

floyd-warshall演算法可以處理帶有負權邊的圖

但是沒辦法處理帶有「負權迴路」(也叫"負權環")的圖

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