一心想学习算法,很少去真正静下心来去研究,前几天趁着周末去了解了最短路径的资料,用python写了一个最短路径算法.算法是基于带权无向图去寻找两个点之间的最短路径,数据存储用邻接矩阵记录.首先画出一幅无向图如下,标出各个节点之间的权值. 其中对应索引: A ——> 0 B ——> 1 C ——> 2 D ——>3 E ——> 4 F ——> 5 G ——> 6 邻接矩阵表示无向图: 算法思想是通过Dijkstra算法结合自身想法实现的.大致思路是:从起始点开始,搜…

Description 无向图最短路径问题,是图论中最经典也是最基础的问题之一.本题我们考虑一个有 $n$ 个结点的无向图 $G$.$G$ 是简单完全图,也就是说 $G$ 中没有自环,也没有重边,但任意两个不同的结点之间都有一条带权的双向边.每一条边的边权是非负实数,但我们并不知道每一条边的具体边权.好消息是我们知道 $G$ 中任意两点最短路径的长度$d(i,j)$.且保证至少有一种边权的分配方案满足得到的带权图中$i$与$j$的最短路长度恰好是$d(i,j)$.下面是留给你的任务:对于任意一对…

网上看了很多别人写的A*算法,都是针对栅格数据进行处理,每次向外扩展都是直接八方向或者四方向,这样利于理解.每次移动当前点,gCost也可以直接设置成横向10斜向14. 但是当我想处理一个连续的数据集,比如一个网络状的图,难道我还要先把这个数据图切分成网格,计算节点落在网格中的位置,再进行操作吗?在现实世界中,也会有很多使用矢量数据比栅格数据更为简便的情况. 显然我们可以自己动手,借助别人的代码进行重构,让A*也能对图使用. 代码结构如下: 其中AStar是A*算法的核心类,GraphAdjLi…

图的常用存储方式有 2 种: 邻接炬阵 链接表 邻接炬阵的优点和缺点都很明显.优点是简单.易理解,对于大部分图结构而言,都是稀疏的,使用炬阵存储空间浪费就较大. 链接表的存储相比较邻接炬阵,使用起来更方便,对于空间的使用是刚好够用原则,不会产生太多空间浪费.操作起来,也是简单. 本文将以链接表方式存储图结构,在此基础上实现无向图最短路径搜索. 1. 链接表 链接表的存储思路: 使用链接表实现图的存储时,有主表和子表概念. 主表: 用来存储图对象中的所有顶点数据. 子表: 每一个顶点自身会维护一个…

什么是最短路径问题? 简单来讲,就是用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径. 单源最短路算法:已知起点,求到达其他点的最短路径. 常用算法:Dijkstra算法.Bellman-ford算法.SPFA算法 多源最短路算法:求任意两点之间的最短路径. 常用算法:floyd算法 单源最短路径——Dijkstra Dijkstra算法是经典的最短路径算法,用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径. 主要特点是以起始点为中心向外层层扩展,直到扩展到终点为止. 时间复杂度:O(n^2) 处理问题:单源.…

图.prim算法.dijkstra算法 1. 图的定义 图(Graph)可以简单表示为G=<V, E>,其中V称为顶点(vertex)集合,E称为边(edge)集合.图论中的图(graph)表示的是顶点之间的邻接关系. (1) 无向图(undirect graph)      E中的每条边不带方向,称为无向图.(2) 有向图(direct graph)      E中的每条边具有方向,称为有向图.(3) 混合图       E中的一些边不带方向, 另一些边带有方向.(4) 图的阶      指…

▶ 书中第四章部分程序,包括在加上自己补充的代码,Dijkstra 算法求有向 / 无向图最短路径,以及所有顶点对之间的最短路径 ● Dijkstra 算法求有向图最短路径 package package01; import edu.princeton.cs.algs4.In; import edu.princeton.cs.algs4.StdOut; import edu.princeton.cs.algs4.DirectedEdge; import edu.princeton.cs.algs…

前言: 数学中,“图论”研究的是定点和边组成的图形. 计算机中,“网络拓扑”是数学概念中“图”的一个子集.因此,计算机网络拓扑图也可以由节点(即顶点)和链路(即边)来进行定义和绘制. 延伸: 无向图 两个节点之间只有一条线相连接,且没有方向. 有向图 两个节点之间只有一条线相连接,且有方向.方向可以单向,也可以双向. 多重图 两个节点之间只有多条线相连接. 网络拓扑是网络工程师日常工作的基础.网络规划阶段.网络建设阶段.维护阶段都离不开网络拓扑图. 平时我们可以用Microsoft Visio…

dijskstra最短路径算法步骤: 输入:图G=(V(G),E(G))有一个源顶点S和一个汇顶点t,以及对所有的边ij属于E(G)的非负边长出cij. 输出:G从s到t的最短路径的长度. 第0步:从对每个顶点做临时标记L开始,做法如下:L(s)=0,且对除s外所有的顶点L(i)=∞. 第1步:找带有最小临时标记的顶点(如果有结,随机地取一个),使得该标记变成永久标记,意该标记永久不再改变. 第2步:对没有永久标记但是又与带永久标记的顶点相邻的顶点j,按如下方法计算一个新的临时标记:L(j)=m…

1.带有条件约束的最短路径问题 最短路径问题是图论中求两个顶点之间的最短路径问题,通常是求最短加权路径. 条件最短路径,指带有约束条件.限制条件的最短路径.例如,顶点约束,包括必经点或禁止点的限制:边的约束,包括必经路段或禁止路段:还包括无权路径长度的限制,即经过几步到达终点.进一步地,还有双目标限制的最短路径问题,求最短距离中花费最小的路线:交通限制条件下的最短路径问题,需要考虑转向限制和延误的约束. 求解带有限制条件的最短路径问题,总体来说可以分为两类基本方法:一类是基于不带限制条件的最短路…

最短路径问题是图论研究中的经典算法问题,用于计算图中一个顶点到另一个顶点的最短路径. 在图论中,最短路径长度与最短路径距离却是不同的概念和问题,经常会被混淆. 求最短路径长度的常用算法是 Dijkstra 算法.Bellman-Ford 算法和Floyd 算法,另外还有启发式算法 A*. 『Python小白的数学建模课 @ Youcans』带你从数模小白成为国赛达人. 1. 最短路径问题 最短路径问题是图论研究中的经典算法问题,用于计算图中一个顶点到另一个顶点的最短路径. 最短路径问题有几种形式…

条件最短路径问题,指带有约束条件.限制条件的最短路径问题.例如: 顶点约束,包括必经点或禁止点的限制: 边的约束,包括必经路段.禁行路段和单向路段:无权路径长度的限制,如要求经过几步或不超过几步到达终点. 本文基于 NetworkX 工具包,建立了一个遍历简单路径.判断约束条件的通用框架. 数模竞赛真题案例,详解禁止点.禁止边.必经点.必经边的约束条件处理,进而可以扩展到任何约束条件. 『Python小白的数学建模课 @ Youcans』带你从数模小白成为国赛达人. 1. 带有条件约束的最短路径…

一,问题描述 给出一个无向图,指定无向图中某个顶点作为源点.求出图中所有顶点到源点的最短路径. 无向图的最短路径其实是源点到该顶点的最少边的数目. 本文假设图的信息保存在文件中,通过读取文件来构造图.文件内容的格式参考这篇文章第一部分. 二,算法实现思路 无向图的最短路径实现相对于带权的有向图最短路径实现要简单得多. 源点的最短路径距离为0,从源点开始,采用广度优先的顺序,首先将与源点邻接的顶点的路径求出,然后再依次求解图中其他顶点的最短路径. 由于顶点的最短路径的求解顺序 是一个 广度优先的顺…

一,问题描述 给出一个无向图,指定无向图中某个顶点作为源点.求出图中所有顶点到源点的最短路径. 无向图的最短路径其实是源点到该顶点的最少边的数目. 本文假设图的信息保存在文件中,通过读取文件来构造图.文件内容的格式参考这篇文章第一部分. 二,算法实现思路 无向图的最短路径实现相对于带权的有向图最短路径实现要简单得多. 源点的最短路径距离为0,从源点开始,采用广度优先的顺序,首先将与源点邻接的顶点的路径求出,然后再依次求解图中其他顶点的最短路径. 由于顶点的最短路径的求解顺序 是一个 广度优先的顺…

在hihoCoder上遇到一个算法题目,描述如下: 对图结构有了解的不难发现,这是经典的求图的最短路径问题.以下是python代码: def findMin(row): minL = max(row) for i in row: if i != -1 and minL > i: minL = i return minL def initRow(row, plus): r = [] for i in row: if i != -1: i += plus r.append(i) return r d…

题目:光明小学的小朋友们要举行一年一度的接力跑大赛了,但是小朋友们却遇到了一个难题:设计接力跑大赛的线路,你能帮助他们完成这项工作么?光明小学可以抽象成一张有N个节点的图,每两点间都有一条道路相连.光明小学的每个班都有M个学生,所以你要为他们设计出一条恰好经过M条边的路径.光明小学的小朋友们希望全盘考虑所有的因素,所以你需要把任意两点间经过M条边的最短路径的距离输出出来以供参考. 你需要设计这样一个函数:res[][] Solve( N, M, map[][]);注意:map必然是N * N的二…

一般来讲,实现图的过程中需要有两个自定义的类进行支撑:顶点(Vertex)类,和图(Graph)类.按照这一架构,Vertex类至少需要包含名称(或者某个代号.数据)和邻接顶点两个参数,前者作为顶点的标识,后者形成顶点和顶点相连的边,相应地必须有访问获取和设定参数的方法加以包装.Graph类至少需要拥有一个包含所有点的数据结构(列表或者map等),相应地应该有新增顶点.访问顶点.新增连接边等方法.当然,为了实现Dijkstra算法(一种基本的最短路径算法),除了可以在Graph类里增加一个执行D…

模拟退火算法SA原理及python.java.php.c++语言代码实现TSP旅行商问题,智能优化算法,随机寻优算法,全局最短路径 模拟退火算法(Simulated Annealing,SA)最早的思想是由N. Metropolis等人于1953年提出.1983 年,S. Kirkpatrick 等成功地将退火思想引入到组合优化领域.来源于固体退火原理,将固体加温至充分高,再让其徐徐冷却,加温时,固体内部粒子随温升变为无序状,内能增大,而徐徐冷却时粒子渐趋有序,在每个温度都达到平衡态,最后在常温…

python利用kruskal算法求解最短路径的问题,修改参数后可以直接使用 def kruskal(): """ kruskal 算法 """ dimensional = get_array(9999) # 获取数组 node_num = len(dimensional) res = [] count = 0 # 获取节点值 for i in range(node_num): for j in range(i): if 0 < dimen…

本文实例讲述了Python数据结构与算法之图的最短路径(Dijkstra算法).分享给大家供大家参考,具体如下: # coding:utf-8 # Dijkstra算法--通过边实现松弛 # 指定一个点到其他各顶点的路径--单源最短路径 # 初始化图参数 G = {1:{1:0, 2:1, 3:12}, 2:{2:0, 3:9, 4:3}, 3:{3:0, 5:5}, 4:{3:4, 4:0, 5:13, 6:15}, 5:{5:0, 6:4}, 6:{6:0}} # 每次找到离源点最近的一个顶…

1.最短路径问题的常用算法 最短路径问题是图论研究中的经典算法问题,用于计算图中一个顶点到另一个顶点的最短路径. 1.1 最短路径长度与最短加权路径长度 在日常生活中,最短路径长度与最短路径距离好像并没什么区别.但在具体的图论问题中却可能是不同的概念和问题,经常会被混淆. 图论中有无权图和有权图,无权图中的边没有权,赋权图的边带有权,可以表示距离.时间.费用或其它指标.在问题文字描述中,往往并不直接指出是无权图还是有权图,这时就要注意最短路径与最短加权路径的区别.路径长度是把每个顶点到相邻顶点的…

1. 前言 因无向.无加权图的任意顶点之间的最短路径由顶点之间的边数决定,可以直接使用原始定义的广度优先搜索算法查找. 但是,无论是有向.还是无向,只要是加权图,最短路径长度的定义是:起点到终点之间所有路径中权重总和最小的那条路径. 如下图所示,A 到 C 的最短路径并不是 A 直接到 C(权重是…

使用Floyd-Warshall算法 求图两点之间的最短路径 不允许有负权边,时间复杂度高,思路简单 # 城市地图(字典的字典) # 字典的第1个键为起点城市,第2个键为目标城市其键值为两个城市间的直接距离 # 将不相连点设为INF,方便更新两点之间的最小值 INF = 99999 G = {1:{1:0, 2:2, 3:6, 4:4}, 2:{1:INF, 2:0, 3:3, 4:INF}, 3:{1:7, 2:INF, 3:0, 4:1}, 4:{1:5, 2:INF, 3:12, 4:0}…

# Dijkstra算法——通过边实现松弛 # 指定一个点到其他各顶点的路径——单源最短路径 # 初始化图参数 G = {1:{1:0, 2:1, 3:12}, 2:{2:0, 3:9, 4:3}, 3:{3:0, 5:5}, 4:{3:4, 4:0, 5:13, 6:15}, 5:{5:0, 6:4}, 6:{6:0}} # 每次找到离源点最近的一个顶点,然后以该顶点为重心进行扩展 # 最终的到源点到其余所有点的最短路径 # 一种贪婪算法 def Dijkstra(G,v0,INF=999):…

# Bellman-Ford核心算法 # 对于一个包含n个顶点,m条边的图, 计算源点到任意点的最短距离 # 循环n-1轮,每轮对m条边进行一次松弛操作 # 定理: # 在一个含有n个顶点的图中,任意两点之间的最短路径最多包含n-1条边 # 最短路径肯定是一个不包含回路的简单路径(回路包括正权回路与负权回路) # 1. 如果最短路径中包含正权回路,则去掉这个回路,一定可以得到更短的路径 # 2. 如果最短路径中包含负权回路,则每多走一次这个回路,路径更短,则不存在最短路径 # 因此最短路径肯定是…

完全原创,能力有限,欢迎参考,未经允许,请勿转载 ! 完全原创,能力有限,欢迎参考,未经允许,请勿转载 ! 完全原创,能力有限,欢迎参考,未经允许,请勿转载 ! 完全原创,能力有限,欢迎参考,未经允许,请勿转载 ! 多叉树的最短路径:思想: 传入start 和 end 两个 目标值 1 找到从根节点到目标节点的路径 2 从所在路径,寻找最近的公共祖先节点, 3 对最近公共祖先根节点 拼接路径 import copy #节点数据结构 class Node(object): # 初始化一个节点 de…

继上篇,这里改进增加了客户允许服务的时间范围这个维度,并且把C#版本翻译成java,加强了更加形象的图表展示路径(继续是用python的matplotlib作图). 这里的时间范围维度是指:每个客户都有各自的被服务时间,比如从10:00到12:00是允许枢纽派车过去装货/卸货时间范围 其实主要还是修改适应度函数的计算,大家直接看源代码里的函数就行了. 源代码在文章最后有下载(C#和JAVA). C#版代码下载 JAVA版代码下载…

def Dijkstra(network,s,d):#迪杰斯特拉算法算s-d的最短路径,并返回该路径和代价 print("Start Dijstra Path……") path=[]#s-d的最短路径 n=len(network)#邻接矩阵维度,即节点个数 fmax=999 w=[[0 for i in range(n)]for j in range(n)]#邻接矩阵转化成维度矩阵,即0→max book=[0 for i in range(n)]#是否已经是最小的标记列表 dis=[…

  # 最短路径算法 Dijkstra # 输入:含权有向图 G=(V,E),V={1,2,3...n} # 输出:G中顶点 1 到各个顶点地最短距离   Dijkstra算法各点权值变化情况: 1 class Vertex: 2 #顶点类 3 def __init__(self,vid,outList): 4 self.vid = vid #出边 5 self.outList = outList #出边指向的顶点id的列表,也可以理解为邻接表 6 self.know = False #默认为假…

最短路径问题 概念 可以通过"traceroute"命令来跟踪信息传送的路径: traceroute www.lib.pku.edu.cn 可以将互联网路由器体系表示为一个带权边的图 路由器作为顶点,路由器之间网络连接作为边权重可以包括网络连接的速度.网络负载程度.分时段优先级等影响因素 作为一个抽象,我们把所有影响因素合成为单一的权重 解决信息在路由器网络中选择传播速度最快路径的问题, 就转变为在带权图上最短路径的问题. 这个问题与广度优先搜索BFS算法解决的词梯问题相似, 只是在边…