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GREEDY ALGORITHMS II

Dijkstra’s algorithm 算法图示:Bilibili《最短路径查找—Dijkstra算法》 Dijkstra’s algorithm(迪杰斯特拉算法)是一种用于求解单源最短路径问题的经典算法...该算法可以计算从单个起始节点到图中所有其他节点的最短路径。Dijkstra’s algorithm适用于没有负权边的有向或无向带权图。...标记:将当前节点标记为已处理,继续遍历未被标记的节点,重复步骤2和步骤3,直到所有节点都被处理。 完成:当所有节点都被标记后,距离数组中的最短路径就是从起始节点到其他所有节点的最短路径。...Prim’s algorithm适用于稠密图,即节点之间的边相对较多的情况。在实现上,通常使用优先级队列(最小堆)来维护未访问节点的权重,并通过快速查找和更新节点的权重来加速算法的执行。...min_heap: weight, node = heapq.heappop(min_heap) # 从堆中弹出最小权重的节点 if visited[node]:

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GREEDY ALGORITHMS II

Dijkstra’s algorithm 算法图示:Bilibili《最短路径查找—Dijkstra算法》 Dijkstra’s algorithm(迪杰斯特拉算法)是一种用于求解单源最短路径问题的经典算法...该算法可以计算从单个起始节点到图中所有其他节点的最短路径。Dijkstra’s algorithm适用于没有负权边的有向或无向带权图。...标记:将当前节点标记为已处理,继续遍历未被标记的节点,重复步骤2和步骤3,直到所有节点都被处理。 完成:当所有节点都被标记后,距离数组中的最短路径就是从起始节点到其他所有节点的最短路径。...Prim’s algorithm适用于稠密图,即节点之间的边相对较多的情况。在实现上,通常使用优先级队列(最小堆)来维护未访问节点的权重,并通过快速查找和更新节点的权重来加速算法的执行。...min_heap: weight, node = heapq.heappop(min_heap) # 从堆中弹出最小权重的节点 if visited[node]:

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    DS高阶:图论算法经典应用

    heap.empty()) { Edge min = heap.top(); heap.pop(); //看看两个点是否同时在set中 if (inSet.find(min....针对一个带权有向图G,将所有结点分为两组S和Q,S是已经确定最短路径的结点集合,在初始时为空(初始时就可以将源节点s放入,毕竟源节点到自己的代价是0),Q 为其余未确定最短路径的结点集合,每次从Q 中找出一个起点到该结点代价最小的结点...如此一直循环直至集合Q 为空,即所有节点都已经 查找过一遍并确定了最短路径,至于一些起点到达不了的结点在算法循环后其代价仍为初始设定 的值,不发生变化。...这时这个算法就不能帮助我们解决问题了,而Bellman—ford算法可以解决负权图的单源最短路径问题。它的 优点是可以解决有负权边的单源最短路径问题,而且可以用来判断是否有负权回路。...设k是p的一个中间节点,那么从i到j的最短路径p就被分成i到k和k到j的两段最短路径p1,p2。p1是从i到k且中间节点属于{1,2,…,k-1}取得的一条最短路径。

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    Python数据结构——堆

    在最小堆中,树的每个节点的值都小于或等于其子节点的值,而在最大堆中,树的每个节点的值都大于或等于其子节点的值。最小堆通常用于找到最小值,而最大堆通常用于找到最大值。...Python中的堆 Python内置模块 heapq 提供了堆操作的支持。Python中的堆通常是二叉树,它们可以用列表来表示,列表的第一个元素是根节点。...最小/最大值查找:通过使用最小堆或最大堆,可以快速查找集合中的最小值或最大值。 合并多个有序数组:堆可以用于合并多个有序数组,从中提取最小或最大元素。...Dijkstra算法:最短路径算法中使用最小堆来选择下一个要探索的节点。 Top K问题:查找最大或最小的K个元素,通常使用堆来解决。...了解堆数据结构及其应用场景将有助于你更好地处理和解决各种编程问题。无论是在算法设计、任务调度还是大数据分析中,堆都是一种不可或缺的工具。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (368)-- 算法导论24.3 10题

    正确性:最终,当所有结点都被处理过之后,dist 数组中的值就是从 s 到各个结点的最短路径长度。...讯飞星火: 首先,我们需要理解 Dijkstra 算法的基本思想。Dijkstra 算法是一种用于在带权有向图中查找从源节点到所有其他节点的最短路径的算法。...对于给定的带权重的有向图 G=(V, E),其中从源节点 s 发出的边的权重可以为负值,而其他所有边的权重都是非负值,并且图中没有权重为负的环路,Dijkstra 算法确实可以正确计算出从 s 到所有其他节点之间的最短路径...由于从 s 发出的边可以有负权重,但其他所有边都是非负的,且没有负权重的环,这意味着一旦一个节点被加入到确定最短路径的集合中,其距离值将不再改变。 3....关键观察: 由于从 s 发出的边可以有负权重,但其他边权重非负,这意味着从 s 直接到达的节点可能具有负权重路径。然而,一旦一个节点通过非负边路径到达,其路径长度将只增不减(因为没有负权重的边)。

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    自动驾驶路径规划-Dijkstra算法

    ,给定一个起点,使用Dijkstra算法可以得到起点到其它所有节点的最短路径。...在图的路径搜索过程中,我们需要先搜索距离最近的节点,所以我们需要使用优先级队列(Priority Queue)或者小顶堆(Min Heap)的数据结构来存储(index, distance)的Pair,...准备好数据结构之后,开始算法执行过程: 1、首先将起点(Starting Node)=(0, 0)放入优先级队列(Priority Queue),表明我们从index=0的节点开始查找,该节点距离起点(...3、Dijkstra算法实现路径查找 因为我们的目标是搜索从起点到目的地的最短路径,而Dijkstra算法提供了从起点(Starting Node)到其它所有节点的最短路径,所以我们在路径查找中对Dijkstra...: The path from vertex "0" to vertex "3": ['0', '2', '1', '3'] 作为运动规划领域最著名的算法之一,Dijkstra算法可以解决带权重有向图的最短路径规划问题

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (381)-- 算法导论24.5 1题

    文心一言: 在图论中,最短路径树(Shortest Path Tree, SPT)是一种从单个源点到所有其他节点的最短路径形成的树。...不过,我可以给你一个通用的方法来生成不同的最短路径树,并且用Go语言实现这个过程。...但是,如果我们要找到不同的最短路径树,我们需要考虑图中是否存在多条等长的最短路径。...如果需要具体的图24-2的分析,请提供图的详细信息。 混元: 要生成图24-2的两棵不同的最短路径树,我们需要明确图的结构和节点之间的权重。...我们选择从节点0和节点1开始,生成两棵不同的最短路径树。 请注意,这个代码假设图是无向的,并且边的权重可以调整。如果你有特定的图结构或权重,请根据实际情况进行调整。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (361)-- 算法导论24.3 3题

    您可以运行这段代码来验证算法的正确性。 讯飞星火: 这种改变是不正确的。Dijkstra 算法的目的是找到从源节点到所有其他节点的最短路径。...特别是对于非源点的顶点,如果它们的最短路径是在算法的最后几个迭代中确定的,那么这样的修改会导致这些路径不会被找到。...在main函数中,我们创建了一个图的实例,并调用Dijkstra方法来计算从源点(这里是顶点0)到所有其他顶点的最短路径。...这可能会导致算法无法找到从源节点到所有其他节点的最短路径,特别是当图中存在负权重边时。 Dijkstra 算法的基本思想是每次从优先队列中取出距离源节点最近的节点,并更新其邻居节点的距离。...Dijkstra 算法的 while 循环条件是 pq.Len() > 0,这意味着只要优先队列中还有元素,循环就会继续执行。这样可以确保算法能够找到从源节点到所有其他节点的最短路径。

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    deepseek VS chatgpt (401)-- 算法导论25.3 1题

    • main函数中定义了一个图并调用Johnson算法,并输出各节点对之间的最短路径和h值。 请根据需要调整输入数据和节点数n。...通义千问: 要使用Johnson算法来找到图中所有节点对之间的最短路径,我们首先需要了解Johnson算法的基本步骤。Johnson算法是一种用于寻找加权有向图中所有节点对之间最短路径的算法。...文心一言: Johnson算法是一种用于计算所有结点对之间最短路径的算法,它适用于带负权重的图,但不允许有负权重环。...在上面的例子中,图没有负权重环,因此算法会成功输出所有结点对之间的最短路径。 讯飞星火: Johnson算法是一种用于计算加权有向图中所有节点对之间最短路径的算法。...然后我们调用Johnson函数来计算所有节点对之间的最短路径以及h值。最后,我们打印出所有节点对之间的最短路径和h值。

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    准备程序员面试?你需要了解这 14 种编程面试模式

    下面是一些你可以用来确定给定问题可能需要滑动窗口的方法: 问题的输入是一种线性数据结构,比如链表、数组或字符串 你被要求查找最长/最短的子字符串、子数组或所需的值 你可以使用滑动窗口模式处理的常见问题:...尽管使用 1 个指针进行暴力搜索或简单普通的解决方案也有效果,但这会沿 O(n²) 线得到一些东西。在很多情况中,二指针有助于你寻找有更好空间或运行时间复杂度的解决方案。 ?...,你可能会被要求反转一个链表中一组节点之间的链接。...如果问题需要搜索其中节点更接近叶节点的东西 Tree DFS 模式的问题: 路径数量之和(中等) 一个和的所有路径(中等) 9....根据问题的不同,将 K 个元素插入到 min-heap 或 max-heap 中 2.迭代处理剩余的数,如果你找到一个比 heap 中数更大的数,那么就移除那个数并插入这个更大的数 ?

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    算法基础学习笔记——⑪拓扑排序最短路

    h[N], w[N], e[N], ne[N], idx; // 邻接表存储所有边 int dist[N]; // 存储每个点到1号点的最短距离 bool st[N]; // 存储每个点是否在队列中...,cnt[x]存储1到x的最短路中经过的点数 bool st[N]; // 存储每个点是否在队列中 // 如果存在负环,则返回true,否则返回false。...(d[i][j], d[i][k] + d[k][j]); } 最短路算法模板大总结: 我们只需考虑有向图上的算法,因为无向图是特殊的有向图。...✨图的存储 图一般有两种存储方式: 邻接矩阵。开个二维数组,g[i][j] 表示点 i 和点 j 之间的边权。 邻接表。...题目大意 给一张无向图,n 个点 m 条边,求从1号点到 n 号点的最短路径。 输入中可能包含重边。 dijkstra算法 O(n2)最裸的dijkstra算法,不用堆优化。

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    准备程序员面试?你需要了解这 14 种编程面试模式

    下面是一些你可以用来确定给定问题可能需要滑动窗口的方法: 问题的输入是一种线性数据结构,比如链表、数组或字符串 你被要求查找最长/最短的子字符串、子数组或所需的值 你可以使用滑动窗口模式处理的常见问题:...尽管使用 1 个指针进行暴力搜索或简单普通的解决方案也有效果,但这会沿 O(n²) 线得到一些东西。在很多情况中,二指针有助于你寻找有更好空间或运行时间复杂度的解决方案。...,你可能会被要求反转一个链表中一组节点之间的链接。...如果问题需要搜索其中节点更接近叶节点的东西 Tree DFS 模式的问题: 路径数量之和(中等) 一个和的所有路径(中等) 9....根据问题的不同,将 K 个元素插入到 min-heap 或 max-heap 中 2.迭代处理剩余的数,如果你找到一个比 heap 中数更大的数,那么就移除那个数并插入这个更大的数 这里无需排序算法,因为

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    python中的堆(Heap)

    python中的堆(Heap) 堆(Heap)是一种特殊的完全二叉树数据结构,有两种类型:大顶堆和小顶堆。...在大顶堆中,父节点的值大于或等于其子节点的值,而在小顶堆中,父节点的值小于或等于其子节点的值。...在大顶堆中,每个节点的值都大于或等于其子节点的值;而在小顶堆中,每个节点的值都小于或等于其子节点的值。 堆中的任何节点都不保证是其子树中节点的最大或最小值。...(heap) # 删除并返回最小值 print(min_value) # 输出: 2 print(heap) # 输出: [5, 8] 使用 heapq 库可以方便地进行堆的相关操作。...图算法:堆可以用于最短路径算法(如Dijkstra算法)和最小生成树算法(如Prim和Kruskal算法)等。 中位数查找:使用两个堆来实现快速查找未排序数据集的中位数。

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    探秘堆结构

    一、概述   此处所说的堆为数据结构中的堆,而非内存分区中的堆。堆通常可以被看做是树结构,满足两个性质:1)堆中任意节点的值总是不大于(不小于)其子节点的值;2)堆是一棵完全树。...二、二叉堆 二叉堆是最简单的堆结构,本质是一棵完全的二叉树,一般由数组实现,其父节点和左右子节点之间存在着这样的关系: 索引为i(i从0开始)的左孩子的索引是 (2*i+1); 右孩子的索引是 (2*...不同于斐波那契堆采用双循环链表来连接根节点和孩子节点,二项堆中采用的是单链表,每个节点有指向父节点的指针,孩子节点指针和兄弟节点指针,如: ?...一个叶节点的NPL为0,一个NULL节点的NPL为-1。因此,左倾的意思主要是看每个节点的NPL是否满足左孩子的NPL >= 右孩子的NPL,这也是左倾堆的性质一。...对于一些复杂的问题场景,则相应需要用到复杂的数据结构,此时斐波那契堆是最佳选择,如求最小生成树问题和求单源点最短路径问题的实现,如果基于斐波那契堆,则能得到非常好的性能。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (359)-- 算法导论24.3 1题

    Dijkstra 算法用于计算从源节点到所有其他节点的最短路径。...假设我们已经有了一个表示图的数据结构,例如邻接矩阵或邻接列表。然后,我们可以使用 Dijkstra 算法来计算从源节点到其他所有节点的最短路径。...我将按照您的要求,分别以结点s和结点z作为源点运行算法,并提供每次while循环后的d值(从源点到每个顶点的最短路径长度)和π值(最短路径树中的前驱节点),以及集合S中的所有结点。...我们使用了container/heap包来管理最小堆,这有助于快速找到具有最小距离的节点。dijkstra函数实现了Dijkstra算法,从给定的源节点开始,计算到所有其他节点的最短距离和路径。...它返回两个数组:dist表示从源节点到每个节点的最短距离,prev表示在最短路径树中每个节点的前驱节点。 在每次迭代后,我们打印出当前的d值、π值和集合S中的所有结点。

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    【算法与数据结构】--常见数据结构--树与图

    二叉堆(Binary Heap):一种特殊的二叉树结构,通常用于实现堆排序和优先队列。有最大堆和最小堆两种类型。...路径(Path):在图中,路径是一系列相邻的节点,它们通过边相连。路径的长度可以通过经过的边数或权重来度量。 有向图(Directed Graph):也称为有向图,图中的边具有方向。...应用:最短路径问题、网络分析、查找最近的连接等。...(Dijkstra、Bellman-Ford、Floyd-Warshall): 算法介绍:这些算法用于查找图中两个节点之间的最短路径。...图是用于表示多个对象之间关系的数据结构,具有节点和边,包括有向图和无向图。常见图算法包括深度优先搜索、广度优先搜索和最短路径算法。 C#和Java代码示例演示了如何创建二叉树和实现这些算法。

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    deepseek VS chatgpt (402)-- 算法导论25.3 2题

    豆包: Johnson 算法中加入新结点 s 产生 V' 的目的 Johnson 算法是用于求解有向图中所有节点对之间最短路径的算法,它结合了 Bellman - Ford 算法和 Dijkstra 算法的优点...PriorityQueue 结构体:实现优先队列,用于 Dijkstra 算法中的节点排序。 通过上述代码,我们可以计算出带有负权边但无负权环的图中所有节点对之间的最短路径。...一旦我们有了从 到所有其他节点的最短路径,我们就可以使用这些路径长度来重新加权原始图中的边。...智谱清言: 在图论中的Johnson算法是用来找到所有顶点对之间的最短路径的算法。...最后,在main函数中创建了一个图并运行Johnson算法,输出所有节点对之间的最短路径。

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    最短路径-----迪杰特斯拉算法

    无向图 最短路径:两顶点之间经历的边数最少的路径 网图 最短路径:两顶点之间经历的边上的权值之和最短的路径 迪杰特斯拉算法思路:按路径长度递增的次序产生最短路径的算法 图解: 数据结构 伪代码...j = 0; j < verNum; j++) { if (s[j] == 0) { if (dist[min] > dist[j])//当前j节点对应dist数组中的值更小.../S数组中存放的是已经计算出最短路径的节点 //初始化dist数组和path数组 for (int i = 0; i getVernum(); i++) { //当s数组中只有一个源点的时候...,即已经求出最短路径的节点个数 int num = 1;//一开始只有源点 int min = 0;//最小顶点的下标 while (num getVernum()) { //1....查找当前dist数组中s[i]为0的最小顶点 min = findMinDist(dist, s, p->getVernum()); //2.将最小顶点放入集合S中 s[min] = 1;

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    算法与数据结构系列之探秘堆结构

    一、概述 此处所说的堆为数据结构中的堆,而非内存分区中的堆。堆通常可以被看做是树结构,满足两个性质: 1)堆中任意节点的值总是不大于(不小于)其子节点的值; 2)堆是一棵完全树。...二、二叉堆 二叉堆是最简单的堆结构,本质是一棵完全的二叉树,一般由数组实现,其父节点和左右子节点之间存在着这样的关系: 索引为i(i从0开始)的左孩子的索引是 (2i+1); 右孩子的索引是 (2i+2...不同于斐波那契堆采用双循环链表来连接根节点和孩子节点,二项堆中采用的是单链表,每个节点有指向父节点的指针,孩子节点指针和兄弟节点指针,如: ?...一个叶节点的NPL为0,一个NULL节点的NPL为-1。因此,左倾的意思主要是看每个节点的NPL是否满足左孩子的NPL >= 右孩子的NPL,这也是左倾堆的性质一。...对于一些复杂的问题场景,则相应需要用到复杂的数据结构,此时斐波那契堆是最佳选择,如求最小生成树问题和求单源点最短路径问题的实现,如果基于斐波那契堆,则能得到非常好的性能。

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    弗洛伊德(Floyds)算法—解决最短路径经典算法

    初始化:在算法开始之前,需要将图中节点之间的距离填入二维数组中。如果两个节点之间有直接的边相连,则距离为边的权值,否则距离设为无穷大。...输出结果:经过多轮迭代更新后,最终得到的二维数组中存储了任意两个节点之间的最短路径长度。 总体而言,弗洛伊德算法通过动态规划的思想,在图中寻找任意两个节点之间的最短路径。...对于每个节点对(i, j),我们检查从节点i到节点j经过节点k的路径是否比直接从节点i到节点j的路径更短。如果是,则更新节点i到节点j的最短路径为经过节点k的路径长度。...输出结果:经过n轮的迭代更新后,dist数组中存储了任意两个节点之间的最短路径长度。这个二维数组可以作为算法的输出结果,我们可以通过查询该数组来获取任意两个节点之间的最短路径长度。...在主函数中,首先输入图的节点数n和相邻节点之间的距离,然后运行floyd函数来寻找所有节点对之间的最短路径。最后,将最短路径距离打印出来作为结果。

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