Java教程

No. 6.1 最短路径之佛洛依德算法

本文主要是介绍No. 6.1 最短路径之佛洛依德算法,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

一、Floyd-Warshall 算法简介:简单优雅!

  如果要让任意两点之间的路程变短,只能引入另外的点集(请不要带入两点之间线段最短的真理,这里不是直线!)

于是,可以将图的二维平面,任意两点之间的距离,通过引入其他的点,缩短路程,直到所有的点集相互之间路程都达到最短! 

  for(k=1;k<=n;k++)    //引入点集,判断引入几个可以达到最短路程
    for(i=1;i<=n;i++)   //判断 i,j 两点之间的距离
      for(j=1;j<=n;j++)
      {
        if(e[i][j] > e[i][k]+e[k][j])  //如果引入点集之后,路程变短,则视其为最短路程
        e[i][j]=e[i][k]+e[k][j];
      }

 

二、完整代码很简单

int main(){
  int i,j,k,n,m;
  int a,b,c;
  int e[100][100];
  scanf("%d %d",&n,&m);

  for(i=1;i<=n;i++)  // initialize
    for(j=1;j<=n;j++)
    {
      if(i==j) e[i][j]=0;
      else e[i][j]=999999;
    }

  for(i=1;i<=m;i++)  // input manually
  {
    scanf("%d %d %d",&a,&b,&c);
    e[a][b]=c;
  }

  
  for(k=1;k<=n;k++)  // Floyd Warshall
    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];
      }

  for(i=1;i<=n;i++)  // 这里的 {} 不可以省略
  {

    for(j=1;j<=n;j++)
    {
      printf("%d\t",e[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  getchar();getchar();return 0;
}

 

三、缺点:

1.算法复杂度:相比深度搜索的O(N*N),广度搜索更少,Floyd算法复杂度是O(N*N*N)

2.随着点集的扩大,要注意infinity的表示方式,比如有100条边,每条边不超过100的话,正无穷适当可设置为10000;

 当然直接用 inf 也无不可,if (e[i][k] < inf && e[k][j]< inf && e[i][j] > e[i][k] + e[k][j])

3.Floyd算法不能解决带有“负权环”的图,这种图没有最短路径。像这样

 

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