專案 4 驗證演算法之Floyd演算法

2021-07-25 07:15:19 字數 2878 閱讀 1760

/*  

*all right reserved.  

*檔名稱:test.cpp  

*完成日期:2023年12月10日  

*版本號:v1.6.7

*  *  問題描述:對於乙個各邊權值均大於零的有向圖,對每一對頂點i≠j,求出頂點i與頂點j之間的最短路徑和最短路徑長度。

*  程式輸入:無。

*  程式輸出:路徑長度及路徑。   */

tutu.h:

#ifndef graph_h_included

#define graph_h_included

#define maxv 100 //最大頂點個數

#define inf 32767 //inf表示∞

typedef int infotype;

//以下定義鄰接矩陣型別

typedef struct

vertextype; //頂點型別

typedef struct //圖的定義

mgraph; //圖的鄰接矩陣型別

//以下定義鄰接表型別

typedef struct anode //弧的結點結構型別

arcnode;

typedef int vertex;

typedef struct vnode //鄰接表頭結點的型別

vnode;

typedef vnode adjlist[maxv]; //adjlist是鄰接表型別

typedef struct

algraph; //圖的鄰接表型別

//功能:由乙個反映圖中頂點鄰接關係的二維陣列,構造出用鄰接矩陣儲存的圖

//引數:arr - 陣列名,由於形式引數為二維陣列時必須給出每行的元素個數,在此將引數arr宣告為一維陣列名(指向int的指標)

// n - 矩陣的階數

// g - 要構造出來的鄰接矩陣資料結構

void arraytomat(int *arr, int n, mgraph &g); //用普通陣列構造圖的鄰接矩陣

void arraytolist(int *arr, int n, algraph *&); //用普通陣列構造圖的鄰接表

void mattolist(mgraph g,algraph *&g);//將鄰接矩陣g轉換成鄰接表g

void listtomat(algraph *g,mgraph &g);//將鄰接表g轉換成鄰接矩陣g

void dispmat(mgraph g);//輸出鄰接矩陣g

void dispadj(algraph *g);//輸出鄰接表g

#endif // graph_h_included

tutu,cpp:

#include #include #include "tutu.h"

//功能:由乙個反映圖中頂點鄰接關係的二維陣列,構造出用鄰接矩陣儲存的圖

//引數:arr - 陣列名,由於形式引數為二維陣列時必須給出每行的元素個數,在此將引數arr宣告為一維陣列名(指向int的指標)

// n - 矩陣的階數

// g - 要構造出來的鄰接矩陣資料結構

void arraytomat(int *arr, int n, mgraph &g)

g->e=count;

}void mattolist(mgraph g, algraph *&g)

//將鄰接矩陣g轉換成鄰接表g

g->n=g.n;

g->e=g.e;

}void listtomat(algraph *g,mgraph &g)

//將鄰接表g轉換成鄰接矩陣g

}}void dispmat(mgraph g)

//輸出鄰接矩陣g

printf("\n");}}

main.cpp:

#include #include #include "tutu.h"

#define maxsize 100

void ppath(int path[maxv],int i,int j) //前向遞迴查詢路徑上的頂點

void dispath(int a[maxv],int path[maxv],int n)

}}void floyd(mgraph g)

}dispath(a,path,g.n); //輸出最短路徑

總結:floyd演算法:

通過乙個圖的權值

矩陣求出它的每兩點間的

最短路徑矩陣。

從圖的帶權

鄰接矩陣a=[a(i,j)] n×n開始,

遞迴地進行n次更新,即由矩陣d(0)=a,按乙個公式,構造出矩陣d(1);又用同樣地公式由d(1)構造出d(2);……;最後又用同樣的公式由d(n-1)構造出矩陣d(n)。矩陣d(n)的i行j列元素便是i號頂點到j號頂點的最短路徑長度,稱d(n)為圖的

距離矩陣,同時還可引入乙個後繼節點矩陣path來記錄兩點間的最短路徑。

採用鬆弛技術(

鬆弛操作),對在i和j之間的所有其他點進行一次鬆弛。所以時間複雜度為o(n^3);

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