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有负权就不能用Dijkstra算法吗
2024-08-24
单源最短路:Dijkstra算法 及 关于负权的讨论
描述: 对于图(有向无向都适用),求某一点到其他任一点的最短路径(不能有负权边). 操作: 1. 初始化: 一个节点大小的数组dist[n] 源点的距离初始化为0,与源点直接相连的初始化为其权重,其他为无穷大(INT32_MAX等). 标记源点,其到自身距离是0,已经是最小了. 2. 计算 对于dist,每次选取未标记的最小值(将其标记,表示已经得到最小值),更新与其相连的未标记的点: 如果此点加上权值,小于与其相连的点,则更新之. 代码: 代码并未优化,理解思路即可. #include <st
最短路模板(Dijkstra & Dijkstra算法+堆优化 & bellman_ford & 单源最短路SPFA)
关于几个的区别和联系:http://www.cnblogs.com/zswbky/p/5432353.html d.每组的第一行是三个整数T,S和D,表示有T条路,和草儿家相邻的城市的有S个(草儿家到这个城市的距离设为0),草儿想去的地方有D个: 求D个城市中距离草儿家最近的距离. s.进行1次单源最短路,找出距离最小的即可. c.Dijkstra单源最短路 /* Dijkstra单源最短路 权值必须是非负 单源最短路径,Dijkstra算法,邻接矩阵形式,复杂度为O(n^2) 求出源beg到所
图论算法(四)Dijkstra算法
最短路算法(三)Dijkstra算法 PS:因为这两天忙着写GTMD segment_tree,所以博客可能是seg+图论混搭着来,另外segment_tree的基本知识就懒得整理了-- Part 1:Dijkstra算法基本信息 以下,我们用dis[n]表示1->n的最短路径长度,vis[n]表示n号节点有没有被访问过 Dijkstra算法基于贪心的思想,每次从dis[ ]数组中取出一个dis[ ]值最小的节点x,把vis[x]标记为true,同时用这个点的所有连边去更新与x相连的点y的dis
最短路径算法-Dijkstra算法的应用之单词转换(词梯问题)(转)
一,问题描述 在英文单词表中,有一些单词非常相似,它们可以通过只变换一个字符而得到另一个单词.比如:hive-->five:wine-->line:line-->nine:nine-->mine..... 那么,就存在这样一个问题:给定一个单词作为起始单词(相当于图的源点),给定另一个单词作为终点,求从起点单词经过的最少变换(每次变换只会变换一个字符),变成终点单词. 这个问题,其实就是最短路径问题. 由于最短路径问题中,求解源点到终点的最短路径与求解源点到图中所有顶点的最短路径复
图论算法》关于SPFA和Dijkstra算法的两三事
本来我是想把这两个算法分开写描述的,但是SPFA其实就是Dijkstra的稀疏图优化,所以其实代码差不多,所以就放在一起写了. 因为SPFA是Dijkstra的优化,所以我想来讲讲Dijkstra. 什么是Dijkstra Dijkstra是一种求单源最短路的基础算法,时间复杂度在不加堆优化的情况下是o(n^2)的,加了堆优化就能简化到o(nlogn),而且算法稳定性很强(从这点上来说比SPFA好多了,具体怎么好下面再讲),基础思路如下: 首先,把所有点到源的距离设为最大,然后把源加入队列,接着
最短路Dijkstra算法的一些扩展问题
最短路Dijkstra算法的一些扩展问题 很早以前写过关于A*求k短路的文章,那时候还不明白为什么还可以把所有点重复的放入堆中,只知道那样求出来的就是对的.知其然不知其所以然是件容易引发伤痛的事啊,前天一次pku的比赛就得到了应验,因此下决心把这一类的问题要好好想一想. 搞了一天,总算有点成果,在此就总结一下这几类问题: 两点间的最短路的条数: 多关键字的极短路问题: 给定长度的路的条数: K短路及其条数: 标号法的一些看法: 程序设计与实现. 在此,先说明几个符号:label 是每次出
图论(四)------非负权有向图的单源最短路径问题,Dijkstra算法
Dijkstra算法解决了有向图G=(V,E)上带权的单源最短路径问题,但要求所有边的权值非负. Dijkstra算法是贪婪算法的一个很好的例子.设置一顶点集合S,从源点s到集合中的顶点的最终最短路径的权值均已确定.算法反复选择具有最短路径估计的顶点u,并将u加入到S中,对u 的所有出边进行松弛.如果可以经过u来改进到顶点v的最短路径的话,就对顶点v的估计值进行更新. 如上图,u为源点,顶点全加入到优先队列中. ,队列中最小值为u(值为0),u出队列,对u的出边进行松弛(x.v.w),队列最小值
Dijkstra算法为什么权值不能为负
Dijkstra算法当中将节点分为已求得最短路径的集合(记为S)和未确定最短路径的个集合(记为U),归入S集合的节点的最短路径及其长度不再变更,如果边上的权值允许为负值,那么有可能出现当与S内某点(记为a)以负边相连的点(记为b)确定其最短路径时,它的最短路径长度加上这条负边的权值结果小于a原先确定的最短路径长度(意思是原先从a0---a已经确定一个最短路径,而此时的边权值为负,则 此步骤中的边权计算结果必定小于已经确定了的路径长度),但是a在Dijkstra算法下是无法更新的,由此便可能得 不
非负权值有向图上的单源最短路径算法之Dijkstra算法
问题的提法是:给定一个没有负权值的有向图和其中一个点src作为源点(source),求从点src到其余个点的最短路径及路径长度.求解该问题的算法一般为Dijkstra算法. 假设图顶点个数为n,则针对其余n-1个点需要分别找出点src到这n-1个点的最短路径.Dijkstra算法的思想是贪心法,先找出最短的那条路径,其次找到次短的,再找到第三短的,依次类推,直到找完点src到达其余所有点的最短路径.下面举例说明算法和贪心过程. 如下图所示(该图源自<数据结构预(用面向对象方法与C++语言描述)(
图之单源Dijkstra算法、带负权值最短路径算法
1.图类基本组成 存储在邻接表中的基本项 /** * Represents an edge in the graph * */ class Edge implements Comparable<Edge> { public Vertex dest; //Second vertex in Edge public double cost; //Edge cost public Edge(Vertex d, double c) { dest = d; cost = c; } @Override pu
【SPFA与Dijkstra的对比】CDOJ 1961 咸鱼睡觉觉【差分约束-负权最短路径SPFA】
差分约束系统,求最小值,跑最长路. 转自:https://www.cnblogs.com/ehanla/p/9134012.html 题解:设sum[x]为前x个咕咕中至少需要赶走的咕咕数,则sum[b]−sum[a−1]>=c表示[a,b]区间至少赶走c只.题目中选择的是最少,我们需要跑最长路,因存在负边,所以以SPFA进行操作. d[v]>=d[u]+w,前面我们可以推出第一个式子sum[b]>=sum[a−1]+c,但是如果只连这些边,整张图连通不起来.我们发现i和i+1存在关系0
Dijkstra 算法,用于对有权图进行搜索,找出图中两点的最短距离
Dijkstra 算法,用于对有权图进行搜索,找出图中两点的最短距离,既不是DFS搜索,也不是BFS搜索. 把Dijkstra 算法应用于无权图,或者所有边的权都相等的图,Dijkstra 算法等同于BFS搜索. http://www.cnblogs.com/biyeymyhjob/archive/2012/07/31/2615833.html 2.算法描述 1)算法思想:设G=(V,E)是一个带权有向图,把图中顶点集合V分成两组,第一组为已求出最短路径的顶点集合(用S表示,初始时S中只有一个源
有向有权图的最短路径算法--Dijkstra算法
Dijkstra算法 1.定义概览 Dijkstra(迪杰斯特拉)算法是典型的单源最短路径算法,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.Dijkstra算法是很有代表性的最短路径算法, 在很多专业课程中都作为基本内容有详细的介绍,如数据结构,图论,运筹学等等.注意该算法要求图中不存在负权边. 问题描述:在无向图 G=(V,E) 中,假设每条边 E[i] 的长度为 w[i],找到由顶点 V0 到其余各点的最短路径.(单源最短路径) 2.算
Bellman-Ford算法——解决负权边
Dijkstra算法虽然好,但是它不能解决带有负权边(边的权值为负数)的图. 接下来学习一种无论在思想上还是在代码实现上都可以称为完美的最短路径算法:Bellman-Ford算法. Bellman-Ford算法非常简单,核心代码四行,可以完美的解决带有负权边的图. ;k<=n-;k++) //外循环循环n-1次,n为顶点个数 ;i<=m;i++)//内循环循环m次,m为边的个数,即枚举每一条边 if(dis[v[i]]>dis[u[i]]+w[i])//尝试对每一条边进行松弛,与Dijk
Dijkstra 算法——计算有权最短路径(边有权值)
[0]README 0.1) 本文总结于 数据结构与算法分析, 源代码均为原创, 旨在理解 Dijkstra 的思想并用源代码加以实现: 0.2)最短路径算法的基础知识,参见 http://blog.csdn.net/pacosonswjtu/article/details/49894021 0.3) Dijkstra算法 涉及到的 优先队列的操作实现(该优先队列的数据类型不是 int , 而是 Distance),详情参见 http://blog.csdn.net/pacosonswjtu/a
有向网络(带权的有向图)的最短路径Dijkstra算法
什么是最短路径? 单源最短路径(所谓单源最短路径就是只指定一个顶点,最短路径是指其他顶点和这个顶点之间的路径的权值的最小值) 什么是最短路径问题? 给定一带权图,图中每条边的权值是非负的,代表着两顶点之间的距离.指定图中的一顶点为源点,找出源点到其它顶点的最短路径和其长度的问题,即是单源最短路径问题. 什么是Dijkstra算法? 求解单源最短路径问题的常用方法是Dijkstra(迪杰斯特拉)算法.该算法使用的是贪心策略:每次都找出剩余顶点中与源点距离最近的一个顶点. 算法思想 带权图G=<V,
dijkstra算法为什么不能有负边?
因为Dijkstra算法在计算最短路径时,不会因为负边的出现而更新已经计算过(收录过)的顶点的路径长度, 这样一来,在存在负边的图中,就可能有某些顶点最终计算出的路径长度不是最短的长度. 假设前两个数字表示顶点,第三个数字表示边的权值或路径长度, 考虑有三个顶点,三条边:(1,2,1),(1,3,2),(2,3,-3),最终计算出的路径长度是(1,2,1),(1,3,-2),但明显存在(1,2,-1)这条更短的路径.
python数据结构与算法——图的最短路径(Bellman-Ford算法)解决负权边
# 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
dij算法为什么不能处理负权,以及dij算法变种
对于上面那张图,是可以用dij算法求解出正确答案,但那只是巧合而已. 我们再看看下面这张图. dist[4] 是不会被正确计算的. 因为dij算法认为从队列出来的点,(假设为u)肯定是已经求出最短路的点,标记点u.并用点u更新其它点. 所以如果存在负权使得这个点的权值更小,那么会更新dist[u], 但是因为这个点已经被标记了,所以dij算法不会用这个点来更新其它点,所以就导致了算法的错误. 归结原因,dij算法在存在负权的时候,过早得确立某个点最短路,以至于如果这个点不是最短路,就会导致错误.
[C++]多源最短路径(带权有向图):【Floyd算法(动态规划法)】 VS n*Dijkstra算法(贪心算法)
1 Floyd算法 1.1 解决问题/提出背景 多源最短路径(带权有向图中,求每一对顶点之间的最短路径) 方案一:弗洛伊德(Floyd算法)算法 算法思想:动态规划法 时间复杂度:O(n^3) 形式上,相对较为简单 方案二:分别以图中的每个顶点为源点,共调用[n次][迪杰斯特拉(Dijkstra)算法] 算法思想:贪心算法 时间复杂度:O(n^3) 形式上,相对较为复杂 补充 Dijkstra算法主要应用于:求解[单源最短路径] 1.2 算法描述 1.3 编程复现 1> 定义图模型(邻接矩阵表示
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