最短路径:
对于网图来说,最短路径是指两个顶点之间经过的边上权值和最少的路径,我们称第一个顶点是源点,最后一个顶点是终点
迪杰斯特拉 ( Dijkstra) 算法是并不是一下子就求出 了 Vo 到V8 的最短路径,而是一步步求出它们之间顶点的最短路径,过程中都是基于已经求出的最短路径的基础上,求得更远顶点的最短路径,最终得到你要的结果
JS代码:
//定义邻接矩阵
let Arr2 = [
[0, 1, 5, 65535, 65535, 65535, 65535, 65535, 65535],
[1, 0, 3, 7, 5, 65535, 65535, 65535, 65535],
[5, 3, 0, 65535, 1, 7, 65535, 65535, 65535],
[65535, 7, 65535, 0, 2, 65535, 3, 65535, 65535],
[65535, 5, 1, 2, 0, 3, 6, 9, 65535],
[65535, 65535, 7, 65535, 3, 0, 65535, 5, 65535],
[65535, 65535, 65535, 3, 6, 65535, 0, 2, 7],
[65535, 65535, 65535, 65535, 9, 5, 2, 0, 4],
[65535, 65535, 65535, 65535, 65535, 65535, 7, 4, 0],
] let numVertexes = 9, //定义顶点数
numEdges = 15; //定义边数 // 定义图结构
function MGraph() {
this.vexs = []; //顶点表
this.arc = []; // 邻接矩阵,可看作边表
this.numVertexes = null; //图中当前的顶点数
this.numEdges = null; //图中当前的边数
}
let G = new MGraph(); //创建图使用 //创建图
function createMGraph() {
G.numVertexes = numVertexes; //设置顶点数
G.numEdges = numEdges; //设置边数 //录入顶点信息
for (let i = 0; i < G.numVertexes; i++) {
G.vexs[i] = 'V' + i; //scanf('%s'); //ascii码转字符 //String.fromCharCode(i + 65);
}
console.log(G.vexs) //打印顶点 //邻接矩阵初始化
for (let i = 0; i < G.numVertexes; i++) {
G.arc[i] = [];
for (j = 0; j < G.numVertexes; j++) {
G.arc[i][j] = Arr2[i][j]; //INFINITY;
}
}
console.log(G.arc); //打印邻接矩阵
} let Pathmatirx = [] // 用于存储最短路径下标的数组,下标为各个顶点,值为下标顶点的前驱顶点
let ShortPathTable = [] //用于存储到各点最短路径的权值和 function Dijkstra() {
let k, min;
let final = [];
for (let v = 0; v < G.numVertexes; v++) {
final[v] = 0;
ShortPathTable[v] = G.arc[0][v];
Pathmatirx[v] = 0;
}
ShortPathTable[0] = 0;
final[0] = 1; for (let v = 1; v < G.numVertexes; v++) { //初始化数据
min = 65535;
for (let w = 0; w < G.numVertexes; w++) { //寻找离V0最近的顶点
if (!final[w] && ShortPathTable[w] < min) {
k = w;
min = ShortPathTable[w]; //w 顶点离V0顶点更近
}
}
final[k] = 1; //将目前找到的最近的顶点置位1
for (let w = 0; w < G.numVertexes; w++) { //修正当前最短路径及距离
if (!final[w] && (min + G.arc[k][w] < ShortPathTable[w])) { //说明找到了更短的路径,修改Pathmatirx[w]和ShortPathTable[w]
ShortPathTable[w] = min + G.arc[k][w];
Pathmatirx[w] = k;
}
}
}
} function PrintVn(Vn) {
//打印V0-Vn最短路径
console.log("%s-%s 最小权值和: %d", G.vexs[0], G.vexs[Vn], ShortPathTable[Vn]);
//打印最短路线
let temp = Vn,
str = '';
while (temp != 0) {
str = '->' + G.vexs[temp] + str
temp = Pathmatirx[temp]
}
str = 'V0' + str;
console.log('最短路线:'+str);
} createMGraph();
Dijkstra();
PrintVn(8);
运行结果:
迪杰斯特拉 ( Dijkstra) 算法是 一个按路径长度递增的次序产生最短路径的算法。时间复杂度为 O(n2),n为顶点个数,如果是从其他顶点开始,那么在原有算法的基础上再来一次循环,此时的时间复杂度为O(n3)。