poj 1125 floyed算法

    技术2022-05-20  42

    编辑本段核心思路

      通过一个图的权值 矩阵求出它的每两点间的最短路径矩阵。   从图的带权 邻接矩阵A=[a(i,j)] n×n开始,递归地进行n次更新,即由矩阵D(0)=A,按一个公式,构造出矩阵D(1);又用同样地公式由D(1)构造出D(2);……;最后又用同样的公式由D(n-1)构造出矩阵D(n)。矩阵D(n)的i行j列元素便是i号顶点到j号顶点的最短路径长度,称D(n)为图的 距离矩阵,同时还可引入一个后继节点矩阵path来记录两点间的最短路径。   采用的是松弛技术,对在i和j之间的所有其他点进行一次松弛。所以时间复杂度为O(n^3);   其状态转移方程如下: map[i,j]:=min{map[i,k]+map[k,j],map[i,j]}   map[i,j]表示i到j的最短距离   K是穷举 i,j的断点   map[n,n]初值应该为0,或者按照题目意思来做。   当然,如果这条路没有通的话,还必须特殊处理,比如没有map[i,k]这条路

    编辑本段算法过程

      把图用邻接矩阵G表示出来,如果从Vi到Vj有路可达,则G[i,j]=d,d表示该路的长度;否则G[i,j]=空值。   定义一个矩阵D用来记录所插入点的信息,D[i,j]表示从Vi到Vj需要经过的点,初始化D[i,j]=j。   把各个顶点插入图中,比较插点后的距离与原来的距离,G[i,j] = min( G[i,j], G[i,k]+G[k,j] ),如果G[i,j]的值变小,则D[i,j]=k。   在G中包含有两点之间最短道路的信息,而在D中则包含了最短通路径的信息。   比如,要寻找从V5到V1的路径。根据D,假如D(5,1)=3,D(3,1)=2,D(2,1)=1则说明从V5到V1经过V3,从V3到V1经过V2,V2到V1直接相连,路径为{V5,V3,V2,V1},如果D(5,3)=3,说明V5与V3直接相连,如果D(3,1)=1,说明V3与V1直接相连。

    编辑本段时间复杂度

      O(n^3)

    编辑本段优缺点分析

      Floyd算法适用于APSP(All Pairs Shortest Paths),是一种动态规划算法,稠密图效果最佳,边权可正可负。此算法简单有效,由于三重循环结构紧凑,对于稠密图,效率要高于执行|V|次 Dijkstra算法。   优点:容易理解,可以算出任意两个节点之间的最短距离,代码编写简单;   缺点:时间复杂度比较高,不适合计算大量数据。 代码如下: #include <iostream> using namespace std; const int MAX = 100; //最多100个人 int dis[MAX +10][MAX+10]; //存放最短路 int n; //人数 int loc;//标记最后求的人号 /**floyd算法 ***/ void Floyd(void) {    //k表示 i->j这段路以k为中间点    for (int k=1;k<=n;k++)    {     for (int i=1;i<=n;i++)     {      for (int j=1;j<=n;j++)      {         //如果i->j 的当前距离要大于i通过k点到j的距离,那么重新赋值       if ( dis[i][j]>dis[i][k]+dis[k][j])       {                     dis[i][j] = dis[i][k] + dis[k][j];       }      }     }    } } void Min(void) {     int i,j;  int max,min = 100000;  //从i开始传播,看它传给每个人当中需要花的最长的那个时间是多少,这样在那个时间内,肯定所有人都知道了  //但是如果两个人之间没联系,花的时间就是相当大,间接说明由他开始,是不能传给每个人的  //所以在底下的判断中如果 min>=100000,就说明不能由一个人传给每一个人  for(i=1;i<=n;i++)  {   max = 0; //从i开始的最长路   //看他传给每个人需要最长时间的那个值   for (j=1;j<=n;j++)   {    if (i!=j && dis[i][j]>max)//这个地方如果两个人之间没联系,那么dis[i][j]=1000000,那么max = 1000000    {                max = dis[i][j];    }   }   //如果这个时间是个有效值,比较出由谁开始传给每个人的时间又最少   if ( max < min) //最长中求短   {            loc = i;//记录是哪个人      min = max;//记录最小值   }  }  (min < 100000)?printf("%d %d/n",loc,min):printf("disjoint/n"); } int main(void) {  int i,j,k,p,q;  while ( scanf("%d",&n)&& n)  {   /*用floyd之前先要初始化*/   for ( i=1;i<=n;i++)   {    for (j=1;j<=n;j++)    {     dis[i][j] = 100000;    }   }   /*输入数据*/   for ( i=1;i<=n;i++)   {    scanf("%d",&k);    for (j=1;j<=k;j++)    {     scanf("%d%d",&p,&q);     dis[i][p]=q;    }   }   Floyd();   Min();  }  return 0; }

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