2744557306 发表于 2023-12-22 11:02

图中最短路径解决方法 Dijkstra

这段代码是Dijkstra算法的一个实现,用于在带权图中找到从一个起始点到其他所有点的最短路径。下面是对代码的逐步解释:
clear all
%图论最短路问题的Dijkstra算法
%邻接矩阵(点与点的关系)
w=[0,2,4,inf,inf,inf,inf;  
   2,0,inf,3,3,1,inf;
   4,inf,0,2,3,1,inf;                     
   inf,3,2,0,inf,inf,1;                    
   inf,3,3,inf,0,inf,3;
   inf,1,1,inf,inf,0,4;
   inf,inf,inf,1,3,4,0];
n=size(w,1);%记录图中点数

for i=1:n
    l(i)=w(1,i); %为l(v)赋初值
    z(i)=1;      %为z(v)赋初值1
end

s=[];            %s集合
s(1)=1;          %s集合的第1个元素为起点
u=s(1);
k=1;             %k记录集合s中点的数量

while k<n       %当集合s未包含所有元素的时候执行循环
    for i=1:n    %更新一遍l(v),z(v)
        if l(i)>l(u)+w(u,i)
            l(i)=l(u)+w(u,i);
            z(i)=u;
        end
    end

    %找l(i)中最小的v加入s集合
    ll=l;
    for i=1:n
        for j=1:k
            if i==s(j)
                ll(i)=inf; %去除掉已经在s集合中的点
            end
        end
    end
    =min(ll); %求最小的l(v)
    s(k+1)=v;       %加入集合s
    u=v;
    k=k+1;
end

fprintf('最短路为:%1d->%1d->%1d->%1d\n',z(z(z(7))),z(z(7)),z(7),7)

解释:

1.清除变量: clear all 语句清除所有之前定义的变量,以确保从干净的状态开始执行程序。
2.邻接矩阵: 图被表示为邻接矩阵 w,其中 w(i, j) 表示从顶点 i 到顶点 j 的边的权重。 inf 表示没有直接的边。
3.初始化: l 数组存储从起始点到每个点的当前最短路径长度,z 数组存储路径中的前一个顶点。初始时,将起始点到每个点的距离初始化,并将前一个顶点初始化为起始点。
4.主循环: 使用 while 循环,每次选择一个新的顶点加入集合 s,直到 s 包含所有顶点。在每次循环中,通过更新 l 和 z 数组来逐步找到最短路径。
5.输出: 最后,使用 fprintf 打印从起始点到指定点的最短路径。在这里,路径是通过回溯 z 数组得到的。

注意:这段代码的输出是针对特定的终点(顶点7)进行的,你可能需要根据你的需求更改这个值。


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