这篇文章主要介绍了python怎么实现无权最短路径的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇python怎么实现无权最短路径文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。问题:使用某个顶点s作为输入参数,找出从s到所有其他顶点的最短路径。
说明:因为是无权图,因此我们可以为每台边赋值为1。这里选择v3为s作为起点。此时立刻可以说,从s到v3的最短路径是长为0的路径,标记此信息。
现在开始寻找从s出发距离为1的顶点。这些顶点肯定是与s邻接的顶点,很明显,v1,v6从s出发只需要一条边就到了。所以,从s出发距离为1的顶点,为v1,v6。
现在开始寻找从s出发距离为2的顶点。这些顶点肯定是与v1,v6(距离为1的顶点)邻接的顶点。发现与v1邻接的顶点为v2,v4,与v6邻接的顶点没有(不能往回走,没有出边)。所以,从s出发距离为2的顶点,为v2,v4。
最后,考察与v2,v4邻接的顶点,即v5,v7。所以,从s出发距离为3的顶点,为v5,v7。
这种搜索图的方法称为广度优先搜索(breadth-first search)。按层处理顶点,距离起点近的顶点先处理,距离起点远的后处理。
从s开始到顶点的距离放到dv列里,pv列用来代表,当前行代表的顶点的上一个经过的顶点。known列代表此顶点已经被处理过了。
初始化时,将起点的距离设置为0,且所有的顶点都不是know的。
结合伪代码进行分析:
【1】当第一次循环中,出队的是v3(每次循环只出队一个顶点)
【2】而第一次循环结束时,就是上表中“v3出队后”的数据情况,如下
【3】此时,对v3的邻接的顶点们都作了处理,所以v3就从F变成了T(即已知)
【4】与v3邻接的顶点v1,v6都作了处理,dv都变成了1,pv都为v3
【5】而因为与v1,v6的邻接顶点都还没有开始处理呢,所以v1,v6的F还不能变成T通过观察图,可以发现有两条路径长为3的最短路径。
【1】v3 => v1 => v2 => v5
【2】v3 => v1 => v4 => v7
我们可以通过数据变化表的最终情况来找到这两条路径。
注意,第一行代表v1,以此类推。
以找到v3 => v1 => v2 => v5路径为例,过程如下:
【1】找到距离为0的顶点,0在且只在第三行,所以第一个顶点为v3
【2】找到距离为1且pv为v3的顶点,有第一行和第六行,这里必须选一个,这里选第一行,所以第二个顶点为v1
【3】找到距离为2且pv为v1的顶点,有第二行和第四行,这里选第二行,所以第三个顶点为v2
【4】找到距离为3且pv为v2的顶点,只有第五行,所以第四个顶点为v5
【5】找到距离为4且pv为v5的顶点,没有,结束。
其实,以上步骤,是给出了,在对顶点进行数据处理后,找出无权最短路径的算法的思想。
其实可以,维护一些顶点间指针,用来指向下一个顶点,这样就可以用递归的思路来做,从起点开始,每递归到下一层距离dv便加1,用一个中间变量存储经过的顶点,每调用一次递归,便打印这个中间变量,这样,便能得到所有的无权最短路径。
这里得到无权最短路径的伪代码也不给出了,以上分析供大家理解参考。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!还是觉得用代码实现一遍比较好。运行结果:
与数据变化表的最终情况一致。
这里你可能会问,Vertex类的init函数中,明明有know成员,为什么在程序没有使用know成员(在处理节点后,就把该节点的know置为Tu免费云主机域名re),因为if(vlist[w].dist == float('inf'))
的判断就相当于判断节点的know是否为Ture,因为一个已知的节点,它的距离就肯定不是无穷大了。
然后再使用递归,打印出所有可能的最短路径,把以下代码和以上代码合在一起就可以了。关于“python怎么实现无权最短路径”这篇文章的内容就介绍到这里,感谢各位的阅读!相信大家对“python怎么实现无权最短路径”知识都有一定的了解,大家如果还想学习更多知识,欢迎关注百云主机行业资讯频道。
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