package main.java;

 import main.java.utils.GraphUtil;

 import java.util.ArrayDeque;
import java.util.List;
import java.util.Queue; /**
* @Tme 2019/9/12 10:40
* @Author chenhaisheng
* @Email:ecjutsbs@foxmail.com
*/
public class DijkstraTest { //邻接矩阵的表示
public final static double[][] GRAPH_DISTANCE = GraphUtil.getDijkstraGraph(); //起点到某节点的临时最短距离
public static double distance[] = new double[GRAPH_DISTANCE.length]; //某节点的前驱节点
public static int pre[] = new int[GRAPH_DISTANCE.length]; static int originIndex = 0, toIndex = 4; public static void main(String[] args) { init();
findDijkstraShortestPath();
} /*
**初始化distance[] pre[]
*/
public static void init() { for (int i = 0; i < distance.length; i++) {
if (i == originIndex) {
distance[i] = 0.0;
continue;
}
distance[i] = Double.MAX_VALUE;
} for (int i = 0; i < pre.length; i++) {
pre[i] = -1;
}
} public static void findDijkstraShortestPath() { //queue用于保存尚待搜索的节点
Queue<Integer> queue = new ArrayDeque<>(); //起始,将起始节点添加到queue
queue.add(originIndex); while (queue.size() != 0) { Integer currentIndex = queue.poll(); //获取当前节点的out-edges
List<Integer> neighbours = getNeighbours(currentIndex); for (int i = 0; i < neighbours.size(); i++) { //获取邻居节点的索引值
int neighbourIndex = neighbours.get(i); //若起点经当前节点到邻居节点的距离 比直接到邻居节点的距离还小
if (distance[currentIndex] + getDistance(currentIndex, neighbourIndex) < distance[neighbourIndex]) { //更新起点到邻居节点的距离
distance[neighbourIndex] = distance[currentIndex] + getDistance(currentIndex, neighbourIndex); //设置下一个节点的前驱节点为当前节点
pre[neighbourIndex] = currentIndex; //由于distance[neighbourIndex]已经改变,因此需要重新搜索neighbourIndex
queue.add(neighbourIndex);
}
}
} //输出从originIndex到toIndex的路径
printPath(pre, originIndex, toIndex);
} public static void printPath(int pre[], int from, int to) { //栈
Deque<Integer> path = new ArrayDeque<>(); path.push(to); int preIndex = pre[to];
while (preIndex != from) {
path.push(preIndex);
preIndex = pre[preIndex];
} path.push(from); while (!path.isEmpty()) {
System.out.print(path.poll() + (path.size() > 0 ? "------>" : " "));
}
System.out.println(" ");
} //获取当前节点所有的out-edges
public static List getNeighbours(int index) { List<Integer> res = new ArrayList(); //距离不为Double.MAX_VALUE,代表与当前节点连通
for (int i = 0; i < GRAPH_DISTANCE[index].length; i++) {
if (GRAPH_DISTANCE[index][i] != Double.MAX_VALUE)
res.add(i);
}
return res;
} public static double getDistance(int from, int to) {
return GRAPH_DISTANCE[from][to];
}
}
 package main.java.utils;

 /**
* @Tme ${DATA} 19:10
* @Author chenhaisheng
* @Email:ecjutsbs@foxmail.com
*/
public class GraphUtil<T> { public static double[][] getDijkstraGraph(){
double max=Double.MAX_VALUE;
double[][] graph={
{max,5,max,7,15},
{max,max,5,max,max},
{max,max,max,max,1},
{max,max,2,max,max},
{max,max,max,max,max}
};
return graph;
}
}

对应的图:

图的结构Ref:https://wenku.baidu.com/view/9fdeaa3c2b160b4e767fcff7.html

小结:

最重要的是记住:在搜索过程中,若节点i对应的distance[i]发生改变,那么对其任意一个邻居节点j,对应的distance[j]都要重新计算,继而引发连锁反应。

对某一个节点k,distance[k]通常会发生会多次改变。

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