本文总结了图的几种最短路径算法的实现:深度或广度优先搜索算法,费罗伊德算法,迪杰斯特拉算法,Bellman-Ford 算法。
最短路径算法主要有两种,Dijkstra算法和floyd算法,当时在学习这两种算法时经常弄混了,关于这两种算法,记得当时是在交警平台设置的那一道题目上了解到的,就去查很多资料,花了不少时间才基本了解了这两种算法的基本用法,在总结的时候,我更多的是用代码的方式去做的总结,当时想的是等到要用的时候,直接改一下数据,运行代码,得到想要的最短路径就可以了。记得我们老师说过数学建模的知识没必要过于深入的去学习,只要在要用的时候,能想起有这个知识存在,知道大概是用来干嘛,并且能拿过来用就行了(大概就是这个意思)。
本文总结了图的几种最短路径算法的实现:深度或广度优先搜索算法,弗洛伊德算法,迪杰斯特拉算法,Bellman-Ford算法
在一个给定的图中求两个顶点的最短路径的算法一直是比较常用和比较重要的算法。主要的求最短路径的算法有Floyd算法、Dijkstra算法和Bellman-Ford算法等等,本篇我们先来看一下Floyd算法:
SDN(Software Defined Networking)是一种新型的网络架构,通过集中式的控制平面管理数据层面的转发等操作。网络的连通性是最基础的需求,为保证网络连通,控制器需应用相应的图论算
图的最重要的应用之一就是在交通运输和通信网络中寻找最短路径。例如在交通网络中经常会遇到这样的问题:两地之间是否有公路可通;在有多条公路可通的情况下,哪一条路径是最短的等等。这就是带权图中求最短路径的问题,此时路径的长度不再是路径上边的数目总和,而是路径上的边所带权值的和。带权图分为无向带权图和有向带权图,但如果从A地到B地有一条公路,A地和B地的海拔高度不同,由于上坡和下坡的车速不同,那么边<A,B>和边<B,A>上表示行驶时间的权值也不同。考虑到交通网络中的这种有向性,本篇也只讨论有向带权图的最短路径。一般习惯将路径的开始顶点成为源点,路径的最后一个顶点成为终点。
这是全文第三章label correcting algorithm的第三节。本章围绕Label Correcting Algorithms展开。前两节我们介绍了最短路径算法Generic Label Correcting Algorithm,Modified Label Correcting Algorithm,以及在前两个算法上改进得到的FIFO Label Correcting Algorithm,Deque Label Correcting Algorithm。以上四种算法都是单源最短路径算法,本小节我们将研究简单网络的多源最短路径问题以及对应的Floyd-Warshall Algorithm。点击下方链接回顾往期内容:
所谓最短路径问题是指:如果从图中某一顶点(源点)到达另一顶点(终点)的路径可能不止一条,如何找到一条路径使得沿此路径上各边的权值总和(称为路径长度)达到最小。
图是非线性数据结构,是一种较线性结构和树结构更为复杂的数据结构,在图结构中数据元素之间的关系可以是任意的,图中任意两个数据元素之间都可能相关。
那这篇文章我们要再来学习一个求解多源最短路径的算法——Floyd-Warshall算法
Dijkstra 一.算法背景 Dijkstra 算法(中文名:迪杰斯特拉算法)是由荷兰计算机科学家 Edsger Wybe Dijkstra 提出。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。举例来说,如果图中的顶点表示城市,而边上的权重表示城市间开车行经的距离,该算法可以用来找到两个城市之间的最短路径。
在图论中,在寻路最短路径中除了Dijkstra算法以外,还有Floyd算法也是非常经典,然而两种算法还是有区别的,Floyd主要计算多源最短路径。
维特比算法是安德鲁.维特比(Andrew Viterbi)于1967年为解决通信领域中的解码问题而提出的,它同样广泛用于解决自然语言处理中的解码问题,隐马尔可夫模型的解码是其中典型的代表。无论是通信中的解码问题还是自然语言处理中的解码问题,本质上都是要在一个篱笆网络中寻找得到一条最优路径。 所谓篱笆网络,指的是单向无环图,呈层级连接,各层节点数可以不同。如图是一个篱笆网络,连线上的数字是节点间概念上的距离(如间距、代价、概率等),现要找到一条从起始点到终点的最优路径。
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。 它也有明显的缺点,它的时间复杂度 O(N*E) (N是点数,E是边数)普遍是要高于Dijkstra算法O(N²)的。像这里如果我们使用邻接矩阵实现,那么遍历所有边的数量的时间复杂度就是O(N^3)。
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该文介绍了如何利用动态规划求解最短路径问题,并给出了具体的算法实现。
“最短路径算法:Dijkstra算法,Bellman-Ford算法,Floyd算法和SPFA算法等。从某顶点出发,沿图的边到达另一顶点所经过的路径中,各边上权值之和最小的一条路径叫做最短路径。”
)。对于有向图来讲,假设有两个顶点,v1,v2,他们之间只有4种连接情况,依次类推
Floyd–Warshall(简称Floyd算法)是一种著名的解决任意两点间的最短路径(All Paris Shortest Paths,APSP)的算法。从表面上粗看,Floyd算法是一个非常简单的三重循环,而且纯粹的Floyd算法的循环体内的语句也十分简洁。我认为,正是由于“Floyd算法是一种动态规划(Dynamic Programming)算法”的本质,才导致了Floyd算法如此精妙。
熟悉的最短路算法就几种:bellman-ford,dijkstra,spfa,floyd。 bellman-ford可以用于边权为负的图中,图里有负环也可以,如果有负环,算法会检测出负环。 时间复杂度O(VE); dijkstra只能用于边权都为正的图中。 时间复杂度O(n2); spfa是个bellman-ford的优化算法,本质是bellman-ford,所以适用性和bellman-ford一样。(用队列和邻接表优化)。 时间复杂度O(KE); floyd可以用于有负权的图中,即使有负环,算法也可以检测出来,可以求任意点的最短路径,有向图和无向图的最小环和最大环。 时间复杂度O(n3); 任何题目中都要注意的有四点事项:图是有向图还是无向图、是否有负权边,是否有重边,顶点到自身的可达性。 1、Dijkstra(单源点最短路) 这个算法只能计算单元最短路,而且不能计算负权值,这个算法是贪心的思想, dis数组用来储存起始点到其他点的最短路,但开始时却是存的起始点到其他点的初始路程。通过n-1遍的遍历找最短。每次在剩余节点中找dist数组中的值最小的,加入到s数组中,并且把剩余节点的dist数组更新。
在需要使用到相应算法时,能够帮助你回忆出常用的实现方案并且知晓其优缺点和适用环境。并不涉及十分具体的实现细节描述。
简单地说,就是给定一组点,给定每个点间的距离,求出点之间的最短路径。举个例子,乘坐地铁时往往有很多线路,连接着不同的城市。每个城市间距离不一样,我们要试图找到这些城市间的最短路线。
在有向连通图中,从任意顶点i到顶点j的最短路径,可以看做从顶点i出发,经过m个顶点中转,到达j的最短路程。最开始可以只允许经过”1”号顶点进行中转,接下来只允许经过”1”号顶点和”2”号顶点进行中转……允许经过”1”~”m”号顶点进行中转,求任意两顶点的最短路程。
学习此算法的原因:昨天下午遛弯的时候,碰到闺蜜正在看算法,突然问我会不会弗洛伊德算法?我就顺道答应,然后用了半个小时的时间,学习了此算法,并用5分钟讲解给她听,在此也分享给各位需要的朋友,让你们在最短的时间内,透彻的掌握该算法。
最短路径问题一直是图论研究的热点问题。例如在实际生活中的路径规划、地图导航等领域有重要的应用。关于求解图的最短路径方法也层出不穷,本篇文章将详细讲解图的最短路径经典算法。
Dijkstra算法 算法描述 1)算法思想:设G=(V,E)是一个带权有向图,把图中顶点集合V分成两组,第一组为已求出最短路径的顶点集合(用S表示,初始时S中只有一个源点,以后每求得一条最短路径 , 就将加入到集合S中,直到全部顶点都加入到S中,算法就结束了),第二组为其余未确定最短路径的顶点集合(用U表示),按最短路径长度的递增次序依次把第二组的顶点加入S中。在加入的过程中,总保持从源点v到S中各顶点的最短路径长度不大于从源点v到U中任何顶点的最短路径长度。此外,每个顶点对应一个距离,S中的顶点的距离就
在非网图中,最短路径是指两顶点之间经历的边数最少的路径。 在网图中,最短路径是指两顶点之间经历的边上权值之和最短的路径。
若从一顶点到另一顶点存在着一条路径,则称该路径长度为该路径上所经过的边的数目,它等于该路径上的顶点数减1。
给小孩子出一道数学题,在他不知所措,没有头绪时,你给他点提示。也许这点提示可以让他灵光一现,找到一点光亮,少一些脑回路,快速找到答案。这便是启发的作用。
转载自:http://blog.csdn.net/fengchaokobe/article/details/7478774
本文总结算法中涉及图的最短路径可能用到的算法,主要分为两大类,一类是单源最短路径,即计算一个给定的顶点到其他顶点的最短路径,一类是多源最短路径,即计算顶点两两之间的最短路径。
方法一:每次以一个顶点为源点,重复执行Dijkstra算法n次—— T(n)=O(n³)
能力有限,只是研究了两种fioyd和Dijkstra算法,还有一个BellmanFord得下次接触了,
对于迪杰斯特拉算法的分支界限法解法请移步:利用分支界限法求解Dijikstra算法
在我看来应该是先有数据结构,只有当有了数据,我们才会考虑算法,针对不同的数据结构会有不同的算法。
Floyd–Warshall(简称Floyd算法)是一种著名的解决任意两点间的最短路径(All Paris Shortest Paths,APSP)的算法。从表面上粗看,Floyd算法是一个非常简单的三重循环,而且纯粹的Floyd算法的循环体内的语句也十分简洁。我认为,正是由于“Floyd算法是一种动态规划(Dynamic Programming)算法”的本质,才导致了Floyd算法如此精妙。因此,这里我将从Floyd算法的状态定义、动态转移方程以及滚动数组等重要方面,来简单剖析一下图论中这一重要的基于动态规划的算法——Floyd算法。
关键路径——在AOE-网中有些活动可以并行地进行,所以完成工程的最短时间是从开始点到完成点的最长路径的长度,路径长度最长的路径叫做关键路径(Critical Path)。
前几篇解释了一些智能优化算法,今天才想到还有一个重要的给忘了,,言归正传,蚁群算法也是一种生物仿生算法,它是通过模拟自然界中蚂蚁集体寻径行为而提出的一种基于种群的启发式随机搜索算法。自然界常理,蚂蚁可以通过群体行动在没有任何提示下从家找到食物源的最短路径,并能随着环境变化不断调整适应性地搜索出新的路径产生新的选择使得找到的路径最短。一般来说每个蚂蚁可以看成是独立的个体,相互交流的纽带是通过释放分泌信息素来实现的,所以这也是该算法模拟的核心地方,根据信息素的浓度进行下一个最优移动方向的选择,从而做到周游所有地点的最短路径,具体过程下面详述
图是由顶点的有穷非空集合和顶点之间边的集合组成,通常表示为: G=(V,E) 其中:G表示一个图,V是图G中顶点的集合,E是图G中顶点之间边的集合。 在线性表中,元素个数可以为零,称为空表; 在树中,结点个数可以为零,称为空树; 在图中,顶点个数不能为零,但可以没有边。
本文摘自清北学堂内部图论笔记,作者为潘恺璠,来自柳铁一中曾参加过清北训练营提高组精英班,笔记非常详细,特分享给大家!更多信息学资源关注微信订阅号noipnoi。
最短路算法:最短路径算法是图论研究中,一个经典算法问题;旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径。
给定一个带权有向图G=(V,E),其中每条边的权是一个实数。另外,还给定V中的一个顶点,称为源。现在要计算从源到其他所有各顶点的最短路径长度。这里的长度就是指路上各边权之和。这个问题通常称为单源最短路径 [1] 问题。
先简单介绍一下最短路径: 最短路径是啥?就是一个带边值的图中从某一个顶点到另外一个顶点的最短路径。 官方定义:对于内网图而言,最短路径是指两顶点之间经过的边上权值之和最小的路径。 并且我们称路径上的第一个顶点为源点,最后一个顶点为终点。 由于非内网图没有边上的权值,所谓的最短路径其实是指两顶点之间经过的边数最少的路径。 我们时常会面临着对路径选择的决策问题,例如在中国的一些一线城市如北京、上海、广州、深圳等,一般从A点到到达B点都要通过几次地铁、公交的换乘才可以到达。 有些朋友想用最短对的时间,有些朋
给定带权有向图G=(V,E),其中每条边的权是非负实数。另外,还给定V中的一个顶点, 称为源。现在要计算从源到所有其他各顶点的最短路长度。这里路的长度是指路上各边权之和。这个问题通常称为单源最短路径问题。
Python算法设计篇(9) Chapter 9: From A to B with Edsger and Friends
Floyd算法又称为插点法,是一种利用动态规划的思想寻找给定的加权图中多源点之间最短路径的算法,与Dijkstra算法类似。该算法是一种在具有正或负边缘权重(但没有负环)的加权图中找到最短路径的算法,即支持负权值但不支持负权环。弗洛伊德算法采用的是动态规划思想,其状态转移方程如下:
所谓最短路径问题是指:如果从图中某一顶点(源点)到达另一顶点(终点)的路径可能不止一条,如何找到一条路径使得沿此路径上各边的权值总和(称为路径长度)达到最小。最短路径问题一直是图论研究的热点问题。例如在实际生活中的路径规划、地图导航等领域有重要的应用。
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