#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
using namespace std; #define INFINITY 65535//无边时的权值
#define MAX_VERTEX_NUM 10//最大顶点数 typedef struct MGraph{
string vexs[10];//顶点信息
int arcs[10][10];//邻接矩阵
int vexnum, arcnum;//顶点数和边数
}MGraph; int LocateVex(MGraph G, string u)//返回顶点u在图中的位置
{
for(int i=0; i<G.vexnum; i++)
if(G.vexs[i]==u)
return i;
return -1;
} void CreateDN(MGraph &G)//构造有向网
{
string v1, v2;
int w;
int i, j, k;
cout<<"请输入顶点数和边数：";
cin>>G.vexnum>>G.arcnum; cout<<"请输入顶点：";
for(i=0; i<G.vexnum; i++)
cin>>G.vexs[i]; for(i=0; i<G.vexnum; i++)
for(j=0; j<G.vexnum; j++)
G.arcs[i][j]=INFINITY; cout<<"请输入边和权值："<<endl;
for(k=0; k<G.arcnum; k++)
{
cin>>v1>>v2>>w;
i=LocateVex(G, v1);
j=LocateVex(G, v2);
G.arcs[i][j]=w;
}
} //迪杰斯特拉算法求有向网G的v0顶点到其余顶点v的最短路径p[v]及带权长度D[v]
//p[][]=-1表示没有路径，p[v][i]存的是从v0到v当前求得的最短路径经过的第i+1个顶点(这是打印最短路径的关键)，则v0到v的最短路径即为p[v][0]到p[v][j]直到p[v][j]=-1,路径打印完毕。
//final[v]为true当且仅当v∈S,即已经求得从v0到v的最短路径。
void ShortestPath_DIJ(MGraph G, int v0, int p[][MAX_VERTEX_NUM], int D[])
{
int v, w, i, j, min;
bool final[10]; for(v=0; v<G.vexnum; v++)
{
final[v]=false;//设初值
D[v]=G.arcs[v0][v];//D[]存放v0到v得最短距离，初值为v0到v的直接距离
for(w=0; w<G.vexnum; w++)
p[v][w]=-1;//设p[][]初值为-1，即没有路径
if(D[v]<INFINITY)//v0到v有直接路径
{
p[v][0]=v0;//v0到v最短路径经过的第一个顶点
p[v][1]=v;//v0到v最短路径经过的第二个顶点
}
} D[v0]=0;//v0到v0距离为0
final[v0]=true;//v0顶点并入S集 for(i=1; i<G.vexnum; i++)//其余G.vexnum-1个顶点
{//开始主循环，每次求得v0到某个顶点v的最短路径，并将v并入S集，然后更新p和D
min=INFINITY;
for(w=0; w<G.vexnum; w++)//对所有顶点检查
if(!final[w] && D[w]<min)//在S集之外(即final[]=false)的顶点中找离v0最近的顶点，将其赋给v,距离赋给min
{
v=w;
min=D[w];
}
final[v]=true;//v并入S集
for(w=0; w<G.vexnum; w++)//根据新并入的顶点，更新不在S集的顶点到v0的距离和路径数组
{
if(!final[w] && min<INFINITY && G.arcs[v][w]<INFINITY && (min+G.arcs[v][w]<D[w]))
{//w不属于S集且v0->v->w的距离<目前v0->w的距离
D[w]=min+G.arcs[v][w];//更新D[w]
for(j=0; j<G.vexnum; j++)//修改p[w]，v0到w经过的顶点包括v0到v经过的所有顶点再加上顶点w
{
p[w][j]=p[v][j];
if(p[w][j]==-1)//在p[w][]第一个等于-1的地方加上顶点w
{
p[w][j]=w;
break;
}
} }
}
}
} void main()
{
int i, j;
MGraph g;
CreateDN(g);
int p[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];//最短路径数组p
int D[MAX_VERTEX_NUM];//最短距离数组D
ShortestPath_DIJ(g, 0, p, D); cout<<"最短路径数组p[i][j]如下："<<endl;
for(i=0; i<g.vexnum; i++)
{
for(j=0; j<g.vexnum; j++)
cout<<setw(3)<<p[i][j]<<" ";
cout<<endl;
} cout<<g.vexs[0]<<"到各顶点的最短路径及长度为："<<endl;
for(i=0; i<g.vexnum; i++)
{
if(i!=0 && D[i]!=INFINITY)
{
cout<<g.vexs[0]<<"-"<<g.vexs[i]<<"的最短路径长度为:"<<D[i];
cout<<" 最短路径为：";
for(j=0; j<g.vexnum; j++)
{
if(p[i][j]>-1)
cout<<g.vexs[p[i][j]]<<" ";
}
cout<<endl;
}
else if(D[i]==INFINITY)
cout<<g.vexs[0]<<"-"<<g.vexs[i]<<":"<<"不可达"<<endl;
} }