单点最短路径问题是求解从s到给定顶点v之间总权重最小的那条路径的问题。Dijkstra算法可以解决边的权重非负的最短路径问题。...Dijkstra算法无法判断含负权边的图的最短路径,但Bellman-Ford算法可以。...v的最短路径上的最后一条边),通过该数组可以逆推得到最短路径。...=null;e = edgeTo[e.form()]) path.push(e); return path; } Dijkstra算法能够解决边权重非负的加权有向图的单起点最短路径问题。...下一篇:无环情况下的最短路径算法
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。 Floyd算法能够处理带负权重的边的有向图但不能包含负权重环。...算法的基本思想是:从起始顶点开始,依次加入一个顶点,每加入一个顶点,更新一下各条最短路径长度。各条最短路径长度保存在一个二位数组中。
可以对比加权无向图的实现。...加权有向边API: public class DirectedEdge DirectedEdge(int v,int w,double weight) double weight(...return w; } public String toString(){ return String.format("%d->%d %.2f", v,w,weight); } } 加权有向图...API: public class EdgeWeightedDigraph EdgeWeightedDigraph(int v) 含有V个顶点的空有向图 int V() ...(int v) 从v指出的边 Iterable edges() 该有向图中的所有边 String toString() 对象的字符串表示
优先级限制下的并行任务调度:给定一组需要完成的任务和每个任务所需要的时间,以及一组关于任务完成的先后次序的优先级限制。在满足条件的前提下应该如何在若干相同的处理器上安排任务并在最短的时间内完成任务?...“关键路径”算法可以在线性时间内解决此问题。这个问题与无环加权有向图的最长路径问题是等价的。...为了设计求关键路径的动态规划算法,现在定义三个术语: 事件i可能最早发生的时间earliest(i): 是指从开始结点s到结点i的最长路径的长度。...对于关键路径上的每一个关键结点i,都有latest(i) = ealiest(i)....关键路径算法基本步骤: 确认有向图G是无环图,并进行拓扑排序; 按拓扑次序计算earliest(i), 0<=i< V-1; 按逆拓扑排序计算latest(i), 0<=i< V-1; 计算latest
上一篇:Dijkstra算法 如果加权有向图不含有向环,则下面要实现的算法比Dijkstra算法更快更简单。...它有以下特点: 能够在线性时间内解决单点最短路径问题 能够处理负权重的边 能够解决相关的问题,例如找出最长的路径 该方法将顶点的放松与拓扑排序结合起来,首先将distTo[s]初始化为0,其他distTo...按照拓扑排序放松顶点,就能在和V+E成正比的时间内解决无环加权有向图的单点最短路径问题。...} //relax()、distTo()、hasPathTo()、pathTo()同Dijkstra算法 } 改实现中不需要marked[]数组,因为按照拓扑排序处理不可能再次遇到已经被放松过的顶点...下一篇:Bellman-Ford算法(可以处理含有负权边的图,但不能含有负权环)
加权无向图的实现最简单的方法是扩展无向图的表示方法:在邻接表的表示中,可以在链表的结点中增加一个权重域。但这里用另一个方法来实现:我们实现两个类,权重边类和无向图类。...无向图类中组合权重边类来实现加权无向图。...{return weight;} public String toString() { return String.format("%d-%d %.2f", v,w,weight); } } 加权无向图...for(Edge e : adj[v]) if(e.other(v)>v) b.add(e); return b; } } 加权无向图...----Prim算法实现最小生成树 加权无向图----Kruskal算法实现最小生成树
Dijkstra算法无法判断含负权边的图的最短路径,如果遇到负权,在没有负权回路(回路的权值和为负)存在时,可以采用Bellman - Ford算法正确求出最短路径。...当且仅当加权有向图中至少存在一条从s到v的有向路径且所有从s到v的有向路径上的任意顶点都不存在与任何负权重环中,s到v的最短路径才是存在的。...Bellman-Ford算法:在任意含有V个顶点的加权有向图中给定起点s,从s无法达到任何负权重环,一下算法能够解决其中的单源最短路径问题:将distTo[s]初始化为0,其他distTo[]初始化为无穷大...:只有上一轮distTo[]值发生变化的顶点指出的边才能够改变其他distTo[]的值。...实现代码如下: public class BellmanFordSP { private double [] distTo; //从起点到某个顶点的路径长度 private DirectedEdge
一个一维数组存储图中顶点信息,一个二维数组(邻接矩阵)存储图中的边或弧的信息。 设图G有n个顶点,则邻接矩阵是一个n*n的方阵,定义为: 从上面可以看出,无向图的边数组是一个对称矩阵。...顶点vi的出度为2,即第i行的各数之和。 2 算法实现思路 无向图的最短路径实现相对于带权的有向图最短路径实现要简单得多。...该算法的实现与 二叉树的层序遍历,有向图的拓扑排序算法实现都非常的相似。他们都采用了广度的思想在里面。...算法的代码如下: /* * 计算源点s到无向图中各个顶点的最短路径 * 需要一个队列来保存图中的顶点,初始时,源点入队列,然后以广度的形式向外扩散求解其他顶点的最短路径 *...java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Queue; /* * 求解无向图的单源最短路径
题目:无向图G有N个结点(1的权重值。 找到结点1到结点N的最短路径,或者输出不存在这样的路径。...解决思路:动态规划 1、首先使用邻接矩阵存储无向图 2、将找到结点1到节点N的最短路径分解成结点1到节点i的最短路径(1<i<节点数) 3、对于每一个未计算的结点i,考虑已经计算过的当前最短路径端点...choice,如果结点i和结点j直接有边,则计算从结点choice到未计算结点的最短路径 d[i]=min{A[i][j]+A[j]} 源码 import java.util.HashSet; import...while (unVisited.size() > 0) { //当仍然有未标记结点的时候 int tempMin = Integer.MAX_VALUE...; //记录从中间节点到所有可达结点中的最小值(最短路径) int tempMinI = -1; //记录最短路径的端点下标 Iterator<Integer
问题: 无向图G有N个结点,它的边上带有正的权重值。 你从结点1开始走,并且一开始的时候你身上带有M元钱。如果你经过结点i, 那么你就要花掉S[i]元(可以把这想象为收过路费)。...如果你没有足够的钱, 就不能从那个结点经过。在这样的限制条件下,找到从结点1到结点N的最短路径。 或者输出该路径不存在。如果存在多条最短路径,那么输出花钱数量最少的那条。...2、在经典的迪杰斯特拉问题中, 我们使用一个一维数组来保存从开始结点到每个结点的最短路径的长度, 即M[i]表示从开始结点到结点i的最短路径的长度。...,即为该结点的最短路径。...(如果有多个最小值, 即有多条最短路径,那么选择j最大的那条路径,即,使你剩余钱数最多的最短路径)。
迪杰斯特拉算法(Dijkstra's Algorithm),又称为狄克斯特拉算法,是一种用于解决带权重有向图或无向图最短路径问题的算法。...我花了大概 20 分钟时间设计了这个寻找最短路径的算法。...一、 算法原理 迪杰斯特拉算法的核心思想是:假设当前已知从起点到某点的最短路径为已经确定的最短路径,然后通过不断扩展已知的最短路径来逐步得到起点到其他所有点的最短路径。...如果集合S包含所有节点(即已经找到了起点到所有节点的最短路径),算法结束。 输出结果 根据prev数组可以重构出起点到每个节点的最短路径。...通过将算法并行化,将图划分到多个GPU处理单元上,我们可以显著提高算法效率。 四、 结论 迪杰斯特拉算法是一种用于解决带权重有向图或无向图最短路径问题的经典算法。
术语定义: 一个顶点的出度为由该顶点指出的边的总数 一个顶点的入度为指向该顶点的边的总数 一条有向边的第一个顶点称为它的头,第二个顶点称为它的尾 数据结构: 使用邻接表来表示有向图,其中v->w表示为顶点...有向图API: public class Digraph Digraph(int V) 创建一个含有V个顶点但不含有边的有向图 int V() 顶点数 int E()... 边数 void addEdge(int v,int w) 向图中添加一条边v--w Iterable adj(int v) 由v指出的边所连接的所有顶点...Digraph reverse() 该图的反向图 String toString() 对象的字符串表示 实现: public class Digraph { private...public Iterable adj(int v){return adj[v];} //有向图的反转 public Digraph reverse() { Digraph
用vector es[MAX]表示点,每个点队列里放着点的相邻边和到边的距离。...include using namespace std; #define MAX 10000 //MAX表示最大节点数 #define INF 10000 //设定两个节点之间不可达的情况下权重为...INF struct edge { int to,cost; //每条边都有一个目的节点和权重 }; vector es[MAX]; //边的数组元素是以edge为元素的队列...int d[MAX]; //节点i到所有节点的距离 int v,e; //节点个数和边的个数 //构造图 void build() { printf("please input the...epair2.to=from; epair2.cost=cost; es[to].push_back(epair2); } } //求得节点s到所有节点的最短路径
链接表的存储相比较邻接矩阵,使用起来更方便,对于空间的使用是刚好够用原则,不会产生太多空间浪费。操作起来,也是简单。 本文将以链接表方式存储图结构,在此基础上实现无向图最短路径搜索。 1....在有向加权图中,会以附加在每条边上的权重的数据含义来衡量。权重可以是时间、速度、量程数…… 2.1 无向图最短路径算法 查找无向图中任意两个顶点间的最短路径长度,可以直接使用广度搜索算法。...如下图求解 A0 ~ F5 的最短路径。 Tips: 无向图中任意 2 个顶点间的最短路径长度由边数决定。...,查找起始点到目标点的最短路径,使用广度优先搜索算法便可实现,但如果是有向加权图,可能不会称心如愿。...因有向加权图中的边是有权重的。所以对于有向加权图则需要另择方案。 3. 总结 图数据结构的实现过程中会涉及到其它数据结构的运用。学习、使用图数据结构对其它数据结构有重新认识和巩固作用。
本节,我们讨论关于图的最后一个问题,最短路径问题。在一个有权重的有向图中,我们如何去找到他对应最短的路径内,这是哪怕在我们显示生活中也常见的一个文问题。...在这个过程中我们会用到边的松弛技术,其定义是放松边v-》w意味着检查从s-》w的最短路径是否是先从s到v,然后在由v到w。如果是则根据这个情况更新数据结构内容。...我们放弃原来s-》w的路径该为从s-》v-》w的路径来得到最小路径。 ? ? 整个最小路径的问题就是想上面说的不停的迭代得到整个图的一个情况。 ? ? ? 对应应用:网络,路径规划等等
图的最短路径算法 最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题,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。 算法具体的形式包括: 确定起点的最短路径问题:即已知起始结点,求最短路径的问题。...确定终点的最短路径问题:与确定起点的问题相反,该问题是已知终结结点,求最短路径的问题。在无向图中该问题与确定起点的问题完全等同,在有向图中该问题等同于把所有路径方向反转的确定起点的问题。...) 常用算法 Dijkstra最短路算法(单源最短路) 图片例子和史料来自:http://blog.51cto.com/ahalei/1387799 算法介绍: 迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决赋权有向图或者无向图的单源最短路径问题...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。 指定一个起始点(源点)到其余各个顶点的最短路径,也叫做“单源最短路径”。例如求下图中的1号顶点到2、3、4、5、6号顶点的最短路径。 ?...另外需要注意的是:Floyd-Warshall算法不能解决带有“负权回路”(或者叫“负权环”)的图,因为带有“负权回路”的图没有最短路。例如下面这个图就不存在1号顶点到3号顶点的最短路径。
最短路径 典型用途:交通问题。如:城市A到城市B有多条线路,但每条线路的交通费(或所需时间)不同,那么,如何选择一条线路,使总费用(或总时间)最少?...问题抽象:在带权有向图中A点(源点)到达B点(终点)的多条路径中,寻找一条各边权值之和最小的路径,即最短路径。...最短路径与最小生成树不同,路径上不一定包含n个顶点 两种常见最短路径问题 --- Dijkstra(迪杰斯特拉)算法 —— 单源最短路径 [在这里插入图片描述] 算法思想 把图中顶点集合分成两组: 第一组为已求出其最短路径的顶点集合...算法求有向网G的v0顶点到其余顶点的最短路径 n = G.vexnum; // G 中顶点个数 for(v = 0; v < n; v++){ // n 个顶点依次初始化 S[v] =...方法二:弗洛伊德(Floyd)算法 算法思想:逐个顶点试探法 算法思想 初始时设置一个n阶方阵,令其对角线元素为0,若存在弧,则对应元素为权值;否则为∞ 逐步试着在原直接路径中增加中间顶点
一心想学习算法,很少去真正静下心来去研究,前几天趁着周末去了解了最短路径的资料,用python写了一个最短路径算法。算法是基于带权无向图去寻找两个点之间的最短路径,数据存储用邻接矩阵记录。...首先画出一幅无向图如下,标出各个节点之间的权值。 ?...其中对应索引: A ——> 0 B ——> 1 C ——> 2 D ——>3 E ——> 4 F ——> 5 G ——> 6 邻接矩阵表示无向图: ?...大致思路是:从起始点开始,搜索周围的路径,记录每个点到起始点的权值存到已标记权值节点字典A,将起始点存入已遍历列表B,然后再遍历已标记权值节点字典A,搜索节点周围的路径,如果周围节点存在于表B,比较累加权值...这时最短路径存在于表A中,得到终点的权值和来源路径,向上递推到起始点,即可得到最短路径,下面是代码: # -*-coding:utf-8 -*- class DijkstraExtendPath():
有向有环图两点间路径问题 本文主要介绍有向有环图两点间的路径问题。先简要的看一下什么是有向有环图。 ? 那么如何利用类似深度优先遍历的方式对1到7之间的路径进行查询呢,下面说一下思路。...1、首先需要把有向有环图经过破环,形成有向无环图。 2、利用深度优先遍历实现对有向无环图所有路径进行查找。 好,下面看一下具体的实现。...int source, int target) { this.source = source; this.target = target; } } 然后是具体的递归实现...node node = nodeList.get(i); if (node.getSource() == source) { //如果相等则找到路径
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