弗洛伊德(Floyd)演算法

2021-06-14 23:50:17 字數 1071 閱讀 2518

弗洛伊德(floyd)演算法過程:

1、用d[v][w]記錄每一對頂點的最短距離。

2、依次掃瞄每乙個點,並以其為基點再遍歷所有每一對頂點d的值,看看是否可用過該基點讓這對頂點間的距離更小。

演算法理解:

最短距離有三種情況:

1、兩點的直達距離最短。(如下圖)

2、兩點間只通過乙個中間點而距離最短。(圖)

3、兩點間用通過兩各以上的頂點而距離最短。(圖)

對於第一種情況:在初始化的時候就已經找出來了且以後也不會更改到。

對於第二種情況:弗洛伊德演算法的基本操作就是對於每一對頂點,遍歷所有其它頂點,看看可否通過這乙個頂點讓這對頂點距離更短,也就是遍歷了圖中所有的三角形(演算法中對同乙個三角形掃瞄了九次,原則上只用掃瞄三次即可,但要加入判斷,效率更低)。

對於第三種情況:如下圖的五邊形,可先找一點(比如x,使=2),就變成了四邊形問題,再找一點(比如y,使=2),可變成三角形問題了(v,u,w),也就變成第二種情況了,由此對於n邊形也可以一步步轉化成四邊形三角形問題。(這裡面不用擔心哪個點要先找哪個點要後找,因為找了任乙個點都可以使其變成(n-1)邊形的問題)。

刺蝟加註:

floyd的核心**:

0;k<

g.vexnum;k++)

結合** 並參照上圖所示 我們來模擬執行下 這樣才能加深理解:

第一關鍵步驟:當k執行到x,i=v,j=u時,計算出v到u的最短路徑要通過x,此時v、u聯通了。

第二關鍵步驟:當k執行到u,i=v,j=y,此時計算出v到y的最短路徑的最短路徑為v到u,再到y(此時v到u的最短路徑上一步我們已經計算過來,直接利用上步結果)。

第三關鍵步驟:當k執行到y時,i=v,j=w,此時計算出最短路徑為v到y(此時v到y的最短路徑長在第二步我們已經計算出來了),再從y到w。

依次掃瞄每一點(k),並以該點作為中介點,計算出通過k點的其他任意兩點(i,j)的最短距離,這就是floyd演算法的精髓!同時也解釋了為什麼k點這個中介點要放在最外層迴圈的原因.

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