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服務器之家 - 編程語言 - JAVA教程 - 基于Java實現的Dijkstra算法示例

基于Java實現的Dijkstra算法示例

2019-11-24 15:39shichen2014 JAVA教程

這篇文章主要介紹了基于Java實現的Dijkstra算法示例,一個比較典型的算法示例,需要的朋友可以參考下

本文以實例形式介紹了基于Java實現的Dijkstra算法,相信對于讀者研究學習數據結構域算法有一定的幫助。

Dijkstra提出按各頂點與源點v間的路徑長度的遞增次序,生成到各頂點的最短路徑的算法。即先求出長度最短的一條最短路徑,再參照它求出長度次短的一條最短路徑,依次類推,直到從源點v 到其它各頂點的最短路徑全部求出為止。
其代碼實現如下所示:

?
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package com.algorithm.impl;
 
public class Dijkstra {
 private static int M = 10000; //此路不通
 public static void main(String[] args) {
 int[][] weight1 = {//鄰接矩陣
        {0,3,2000,7,M},
        {3,0,4,2,M},
        {M,4,0,5,4},
        {7,2,5,0,6},  
        {M,M,4,6,0}
    };
 
    int[][] weight2 = {
        {0,10,M,30,100},
        {M,0,50,M,M},
        {M,M,0,M,10},
        {M,M,20,0,60},
        {M,M,M,M,0}
    };
    
    int start=0;
    int[] shortPath = dijkstra(weight2,start);
     
    for(int i = 0;i < shortPath.length;i++)
       System.out.println("從"+start+"出發到"+i+"的最短距離為:"+shortPath[i]);
 }
 
 public static int[] dijkstra(int[][] weight, int start) {
 //接受一個有向圖的權重矩陣,和一個起點編號start(從0編號,頂點存在數組中)
    //返回一個int[] 數組,表示從start到它的最短路徑長度
 int n = weight.length;      //頂點個數
 int[] shortPath = new int[n];  //保存start到其他各點的最短路徑
 String[] path = new String[n];  //保存start到其他各點最短路徑的字符串表示
 for(int i=0;i<n;i++)
  path[i]=new String(start+"-->"+i);
 int[] visited = new int[n];   //標記當前該頂點的最短路徑是否已經求出,1表示已求出
 
 //初始化,第一個頂點已經求出
 shortPath[start] = 0;
 visited[start] = 1;
 
 for(int count = 1; count < n; count++) {   //要加入n-1個頂點
  int k = -1;        //選出一個距離初始頂點start最近的未標記頂點
  int dmin = Integer.MAX_VALUE;
  for(int i = 0; i < n; i++) {
  if(visited[i] == 0 && weight[start][i] < dmin) {
   dmin = weight[start][i];
   k = i;
  }
  }
  
  //將新選出的頂點標記為已求出最短路徑,且到start的最短路徑就是dmin
  shortPath[k] = dmin;
  visited[k] = 1;
  
  //以k為中間點,修正從start到未訪問各點的距離
  for(int i = 0; i < n; i++) {
  if(visited[i] == 0 && weight[start][k] + weight[k][i] < weight[start][i]) {
   weight[start][i] = weight[start][k] + weight[k][i];
   path[i] = path[k] + "-->" + i;
  }
  }
 }
 for(int i = 0; i < n; i++) {
  System.out.println("從"+start+"出發到"+i+"的最短路徑為:"+path[i]);
 }
 System.out.println("=====================================");
 return shortPath;
 }
}

該程序運行結果為:

?
1
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0出發到0的最短路徑為:0-->0
0出發到1的最短路徑為:0-->1
0出發到2的最短路徑為:0-->3-->2
0出發到3的最短路徑為:0-->3
0出發到4的最短路徑為:0-->3-->2-->4
=====================================
0出發到0的最短距離為:0
0出發到1的最短距離為:10
0出發到2的最短距離為:50
0出發到3的最短距離為:30
0出發到4的最短距離為:60

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